体系内外的新技术形成

战后日本钢铁技术的发展,是从基础技术到技术引进和技术转移,再从技术创新到技术体系建构的一个积累和完善的过程。技术体系的建构,包含旧的技术体系的结构变化和调整、旧的技术要素的摒弃和更新的过程。技术体系的建构进路或显性特征,折射出社会、文化以及历史、人文的关联和作用的结果。技术是人类创造活动的产物,具有动态的发展过程。不论从狭义的技术概念界定,还是广义的对技术概念的认识,技术的发展是一个基于核心构成要素的逐步实现体系化建构的过程。

战后日本钢铁技术体系的建构到产业形成,反映出“技术过程”这一特点。战后日本钢铁技术在社会各种外部影响因素的作用下,从单一的技术形态所建构的技术体系,通过主体要素和客体要素的互动,特别是社会因素对技术发展的影响,在不断调整和完善技术体系的过程中,逐渐走向成熟,完成产业体系的转向。除了技术要素之间的互动关系外,技术发展的另一个关键因素是外部的促动力,即社会和技术相互作用才能建构技术体系。从外部社会环境影响的角度看,日本钢铁技术体系受到国内环境问题、世界石油危机和钢铁需求三个因素的影响,发生了很大的变化,同时,在这种社会因素的作用下,也基本具备了产业形成的完整条件。

战后日本钢铁技术体系在内外因素的作用过程中,促进了很多新技术的发展,主要包括四个方面的内容。

第一,节省能源技术的发展。20世纪60年代,在炼铁、炼钢的技术改进中,就有以产量作为目标的节省能源技术的出现,这些技术改进当时不是纯粹为了节省能源,而是技术内在发展所带来的意外效果。直到20世纪70年代初,第一次石油危机来临,使得钢铁生产企业受到很大的影响,节省能源的技术集中体现在连续铸造和直送压延的技术进步上,在钢坯没有冷却时便进行压延加工,极大地节省了加热所需的热能。节省能源技术不仅在利用能源上取得成果,而且对环境保护也带来了好处。另外,在20世纪70年代前期,利用高炉炼铁余热的炉顶发电技术(TRT)、焦炭炉的干式灭火技术等,也极大地提高了能源效率,在钢铁生产技术上附加了能源的有效利用技术,充实了整个技术体系。(https://www.daowen.com)

第二,环境保护技术的出现。20世纪70年代开始,日本的环境问题日益突出,钢铁生产技术的改进方面提出了炼铁、炼钢过程中的粉尘、煤灰以及硫化物、氮化物的处理对策,之后又提出了加工过程中压延、电镀等排水处理的技术。20世纪70年代后期,日本对炼铁废渣实行全面处理。这些技术的发展在20世纪60年代中期前没有得到应有的重视,到20世纪70年代,社会呼声和批判越来越强烈,导致在钢铁企业内部全面开展注重环境保护技术。此后的技术发展,就不单单追求技术和产量的提高,而是同时注意到和环境保护相关联的其他各项技术,构成了日本钢铁技术体系中完善、独特的一系列环境保护技术。

第三,计算机控制技术的全面采用。计算机控制技术在20世纪50年代在专门领域局部使用,20世纪60年代后期分别在高炉和转炉中采用,之后逐步实现钢铁生产的自动化,尤其是从20世纪70年代中期开始,进入工程的连续和快速时代。计算机控制技术得益于连续铸造技术的引进。连铸技术早在1961年从几个国家引进,最初只用于不锈钢材的连铸,引进后经历十年才得到技术上的成熟和全面运用,至1980年,日本60%的粗钢采用连铸技术。连铸技术的运用促进了计算机控制技术的出现,并同时在各技术部门得到推广。从1963年到1983年,高炉的计算机控制技术从原来的炉顶气体分析、机械式装料检测、炉内温度计和炉底温度计等几项,到运用在炉体的各个部位和所有工程环节,极大地提高了生产效率和高炉可靠性。到20世纪80年代后期,激光、光通信、超声波等先进技术陆续被采用,使高炉作业品质得到保证,并通过检测和维护使炉体寿命得到延长。

第四,适应产品需求的技术改进。钢铁需求结构的改变,也在很大程度上使得钢铁生产技术得到改进。从20世纪70年代开始,日本的钢铁需求呈现多样化,从重型钢材到轻型钢材、从建筑用的型钢到汽车制造用的薄钢板等,钢铁生产为适应这些多规格、多品种的社会需求变化,对技术结构做了相应的调整。如为了适应轻型钢生产,炼钢的预备处理、二次精炼复合吹炼等技术得到了发展。从整个技术体系的发展过程看,20世纪50年代后期,以日本家用电器如洗衣机、电冰箱等用材为主,20世纪60年代前期大力发展了产业用钢铁生产技术,如大型高炉的设立,炼钢技术从平炉到转炉的转变,压力加工方面大力推广厚钢板的生产,具体体现在厚板轧制技术、热轧技术、冷轧技术等。这一时期以炼铁、炼钢设备的大型化为主要技术发展标志。20世纪60年代中期以后,社会需求发生从生产业用材到机械用材的转变,这一时期的主要技术发展标志为压力加工设备的大型化和自动化。至此,日本钢铁生产技术在适应产品的多规格、多品种等方面形成了完善的技术体系。