钢铁联合企业(卷名：矿冶)
integrated iron and steel works
钢铁工业的基本生产过程是在炼铁炉内把铁矿石炼成生铁，用生铁水炼成钢，再铸成钢锭或连铸坯，经轧钢等方法加工成各种用途的钢材。拥有上述全过程生产设备的企业就是钢铁联合企业。以下简称联合企业。
19世纪后期，随着钢铁冶炼和加工技术的高度发展和对钢材的需要急剧增加，单独经营炼铁、炼钢和加工工业已不能适应当时的形势，在生产技术的发展、资源、能源的利用和产品成本的降低等方面都处于不利地位，联合企业就是在这种背景下诞生的。目前，世界上90％以上的生铁和70％以上的钢是联合企业生产的。
40年来，钢铁生产发展很快，1940年世界钢产量约1.4亿吨，1980年已达7亿吨以上，增长了 4倍。生产集中的现象日益明显，大型联合企业在产品成本、劳动生产率等方面显示了很大优越性。联合企业规模越来越大，以生产的钢锭和连铸坯（包括铸钢件的钢水量）吨数计，在20年代，最大的年产不超过 100万吨钢；第二次世界大战后，年产 300万吨钢的已不罕见；60年代后新建和扩建的，其年产规模达1000～1600万吨。据统计，1980年世界主要产钢国家钢铁联合企业状况如表：
联合企业需要大量原料和燃料，过去厂址一般靠近原料或燃料基地。近年，在拉丁美洲、澳大利亚和南亚等地区开发了不少新铁矿，西欧、美国易采的铁矿日益减少，日本依靠输入原料进行生产，因而在沿海新建了一批联合企业。日本战后新建了12个大型沿海钢铁企业，规模为 300～1600万吨；法国建了两个大型沿海钢铁企业，规模都在 500万吨以上；英国、意大利、联邦德国、巴西、南朝鲜也新建了这类大型沿海联合企业。
传统的联合企业是由高炉炼出铁水进入炼钢炉再炼成钢。60年代以来，由于钢铁工业发展不平衡，加上日益严重的能源危机，环境保护要求日趋严格，大型联合企业暴露出投资大、建设时间长、资金回收慢的弱点，因而以废钢或海绵铁为原料的小钢厂得到较快发展。1960～1979年，全世界小钢厂总数由80个增至275个，总生产能力达6000万吨。
组成 钢铁联合企业的组成，因具体条件而异。靠近矿山的企业可与矿山合成一个单位；炼焦设施一般设在联合企业内，但也可单独经营；热电、耐火材料、备件制造，可设在联合企业内部，也可单独设置，向联合企业提供产品和服务。联合企业一般由以下几个部分组成：
原料处理 选矿厂一般与矿山构成一个采选联合企业。粉矿经球团或烧结造块。球团厂可在矿山，也可在钢铁厂内。烧结厂一般均设在钢铁厂内。钢铁厂内都设原料场，贮存铁矿、钢铁冶炼辅料和焦煤、燃料，并将原料分级、混匀。近年，普遍重视精料问题，原料处理已是钢铁联合企业的重要组成部分。
炼铁 目前世界上95％以上的生铁是用高炉冶炼的。由于科学技术的发展，高炉逐渐大型化，最大的高炉容积已达5000米3，过去联合企业中高炉座数较多（有的在10座以上），而近20年建成的联合企业，只有1～2座至多也只有4～5座高炉。用直接还原炼铁设备生产海绵铁或金属化球团，近年得到发展。
炼钢 60年代以前，在联合企业中一直是以平炉炼钢为主，50年代氧气顶吹转炉炼钢兴起，逐渐取代了平炉。最大的氧气顶吹转炉容量达 400吨。新建的大型转炉车间年产能力达500～700万吨钢。这两种车间均以高炉铁水为主要原料，废钢供应较多以及有直接还原铁作原料的联合企业也采用电弧炉炼钢。
轧钢 过去，钢锭首先经初轧机轧成钢坯，再经大、中、小型轧钢机组轧制成各种钢材。初轧机的能力决定了联合企业的规模。大型板坯初轧机的年产能力达 500万吨钢。自70年代起，连续铸钢工艺大规模发展后，新建的初轧机减少了。现代大型联合企业的主要加工设备为宽带钢轧机。这种轧机发展很快，产品应用范围广。世界热轧宽带钢轧机约有230台，新建的这种轧机每座的年产能力可达400～500万吨钢材。为进一步进行宽带钢的加工，多数配有冷轧宽带钢轧机。联合企业根据产品结构配备其他轧机，这些轧机的共同特点是生产能力大，适于大批量生产。
能源 联合企业是大量消耗能源的工业，每吨钢综合消耗的能源为0.7～1.6吨标准煤。钢铁厂能源品种为炼焦煤、动力煤、燃料油、天然气和电能等。联合企业每吨钢消耗电能400～600千瓦·时，一般均由地区电网供电，并可利用企业的剩余高炉煤气设置热电站作为补充。热电站除供电外，还可向钢铁厂供热能。联合企业用氧数量很大，一般设有大型制氧站。每吨钢消耗的新水量，采用循环供水方式为5～20米3，采用直流供水时高达200米3以上，一般要有专用的水源和给排水设施（见钢铁厂工业用氧，钢铁厂工业用水）。
运输 联合企业的运输量是巨大的，厂外运输量约为钢产量的5～8倍，内部运输量为钢产量的12～20倍。沿海的联合企业外部运输以海运为主，内地的以铁路和内河航运为主。厂内运输，原、燃料以带式运输为主;铁水、钢锭和坯材以铁路运输为主；也有相当数量的公路运输。
此外，联合企业中一般设有工厂管理机构、研究机构、检验机构、维修设施和环境保护设施等。
建设条件 进行联合企业的建设，必须考虑下述条件。
产品需求 联合企业生产规模大，投资多，建设时间长，产品能否适应社会需要，须作详细研究，一般应按经济计划和市场预测进行建设。大型联合企业一般采用分期建设、分批投产以提高经济效益。从发展过程来看，历史较久的联合企业生产的产品品种较齐全，60年代以来建立的联合企业，比较强调专业化。
原料 联合企业每生产一吨钢，约需铁矿、焦煤、燃料和辅助料4～6吨。为保持生产的连续性、稳定性和高效能，这些物料的数量、质量、交货状态和供应时间，都需有长期的稳定性和均匀性，因之联合企业一般都有固定的供应基地。如来源依靠外部，也应订有长期合作合同。
厂址和协作条件 确定联合企业的厂址，首先取决于原料和运输条件。建于内地的企业，一般要求靠近原料产地和用户所在地，以铁路和内河航运为主；以海外原料为主的企业，一般设在沿海并有条件建设大型海港的地方，以海运为主。联合企业占地面积较大，过去建设钢厂，以每年产1吨钢平均占地2～5米2；现代化技术装备的大型联合企业，每年产 1吨钢平均占地0.5～1.5米2。此外尚需考虑其他相关企业所需的面积。在中国农业人口较多而耕地较少的情况下，要求少占农田，不占良田。联合企业中重型设备较多，要求地基条件良好，做好工程地质工作。联合企业用水量很大，一个年产1000万吨钢的大型企业，每日消耗水量达30万米3以上，因此，有无可靠水源，也是建厂的基本条件之一。
资金 80年代初新建的联合企业，一般认为，每年产1吨钢的建设投资（吨钢投资）约需 1000～1500美元，一个年产1000万吨钢的厂，需投资100～150亿美元。在新开发地区建厂所必需的设施如交通运输、水电供应、城市设施、资源开发等，投资亦甚巨大；如在较边远地区，这部分投资高达企业投资的一倍或更多。联合企业建设期间较长，为尽快回收资金，必须加速建设进程和降低产品生产成本。近年，由于钢铁厂投资利润率下降，以大量投资建新厂，在经济上不尽合理。因此，对老企业进行技术改造，补充新设施以扩大钢铁生产的途径，已引起普遍的重视。
技术 联合企业是以大型设备装配起来的，一般都有较高的机械化和自动化水平，近年来已越来越多地利用计算机技术进行企业的管理和生产过程的控制。除重视装备外，还普遍重视科学技术、经营管理和环境保护等。现代大型钢铁联合企业，智力投资是不可缺少的。其中包括建立一个探讨资源的充分利用和技术改进的科学研究中心，开展科学技术教育工作，以提高职工的生产文化水平，发展新产品、新工艺、新技术以振兴企业。
特点 联合企业的大规模生产的一个重要条件，就是把大量铁水能直接变成钢。目前，独立的炼铁厂已经为数不多，有的炼铁厂虽距钢厂较远（如20～200公里），也设法把铁水运到钢厂来炼钢；独立的钢厂除以废钢为原料的电炉钢厂外，大多已并入联合企业。生产的集中化使企业的设备逐步大型化、连续化。
能源利用 联合企业的优越性，突出地表现在能源利用方面。高炉铁水在1300℃时，理论上含物理热每吨为27万千卡，联合企业中的转炉炼钢，就是利用这部分热能和各组分的氧化生成热来进行的。在联合企业中，炼钢所生产的钢锭一般以高温状态进入初轧车间的均热炉中，这样既可节省热能，又可缩短均热时间，提高均热炉的生产能力。以平均入炉温度为 800℃计，每吨热锭比冷锭可多带入22万千卡的热量。采用连续铸锭的企业，也在采取将热坯装入加热炉的工艺，以节省能源。高炉冶炼过程产生大量的高炉煤气。除40～50％用于高炉热风炉外，其余可作他用。炼焦炉产生焦炉煤气自用只约需一半；还可用高炉煤气把全部焦炉煤气置换出来供其他用途。此外还有转炉煤气。这些二次能源占联合企业总能源消耗的30％。这部分能源，约一半可用于炼铁、炼焦，另一半在联合企业中用于炼钢和轧钢。
物料周转 联合企业各工序所用的原料、材料和燃料，能够集中供应，减少中间周转，简化运输过程，许多物质可以采用连续运输方式(如皮带机、管道等)。生铁以铁水方式就近直接运入炼钢车间冶炼成钢。炼钢所生产的钢锭及连铸坯，可以就近直接供给轧钢车间加工成材。生产过程中所产生的废渣、废水、废气和工业垃圾，可以就近集中处理和综合利用。基于上述运输上的优势，大量生产钢铁的企业，需要大量物料周转，必须采取联合企业的方式。
经营管理 联合企业中各工序之间关系密切，不但在静态上需要平衡，而且要从动态上加以控制。近年，对钢材质量的要求日益严格，各企业均在强调全面质量管理和质量一贯制。联合企业中装备、技术水平较高，合理利用各项物料，容易收到产品质量好、成本低的效果。联合企业过去以生产普通钢材为主，现已大量生产优质钢，如硅钢、不锈钢、高强度钢。有的国家，半数以上的特殊钢是联合企业生产的。
可行性研究 一般说来，联合企业规模愈大，愈需要有庞大的原料、燃料基地和工业水源、外部运输、能源和城市的支持，需要集中大量技术力量，在新建或大规模扩建联合企业时，对这些条件需作详尽考虑。
其次，大型联合企业投资巨大，建设周期长，能否取得良好的经济效益，除考虑企业本身组织的合理性外，还应考虑国家或地区的实际经济情况、发展远景以及市场的长期需求。一般开始建设计划时，要先进行市场调查、综合研究，在取得初步结果后，再进行详尽的可行性研究。在确认了可行性研究后才进入建设实施阶段。建设大型钢铁联合企业，计划阶段需要较长时间（一般在5年以上），而施工时间要尽量缩短（一般一个生产系列的工期为2～3年）。由于生产的集中，联合企业产生大量有害气体、有毒废水和工业残渣垃圾，对环境有严重污染，而治理这些污染源和综合利用废料需要大量投资。近年新建的联合企业，对环境保护、综合利用的投资，占建设总投资的15～20％。而且各国对环境保护要求日益严格，所需投资有上升趋势。
中国的钢铁联合企业 中国地域广大，自然资源丰富，在社会主义建设进程中，钢铁联合企业得到迅速发展。旧有的鞍山钢铁公司经过大规模地扩建和技术改造，已拥有年产 700万吨钢的能力。本溪钢铁公司、太原钢铁公司、首都钢铁公司和马鞍山钢铁公司，经过技术改造，已成为年产100～300万吨钢的联合企业。自50年代以来，中国新建了几个大型钢铁联合企业，主要的有武汉钢铁公司、包头钢铁公司和攀枝花钢铁公司。武汉钢铁公司的生产能力目前已达 400万吨钢。中国在建设钢铁联合企业中主要利用本国的资源和技术，同时也引进了一些国际上的先进技术和装备。近年，利用国外先进技术建设了上海宝山钢铁总厂，规模为年产 600万吨钢，第一期工程建设正在进行中。
中国为了均衡地发展各地区的经济，利用当地较分散的资源，适应各地区对钢材的需要，建设了一些中小型钢铁联合企业，其规模大致在20～60万吨钢。这些企业经过不断的技术革新，已为国民经济作出重要贡献，是中国钢铁工业中不可忽视的力量。钢铁联合企业生产流程示意见图。(见彩图)
