冷轧取向硅钢,由于技术含量高、冶炼难度大,俗称 “鬼钢”,也被称为钢铁产品中的 “工艺品”,其生产技术可以代表一个国家的钢铁技术水平,是变压器等电磁转换产品中最关键的铁芯材料。图为一冷轧取向硅钢生产线。 (资料图片)
冷轧取向硅钢,由于技术含量高、冶炼难度大,俗称 “鬼钢”,是变压器等电磁转换产品中最关键的铁芯材料。
继武钢、宝钢等大型国有钢铁企业率先攻克冷轧取向硅钢研制技术之后,我国的民营钢铁企业——无锡华精新型材料有限公司也开始具备冷轧取向硅钢的批量生产能力(以下简称华精硅钢)。
去年9月份,华精硅钢的冷轧取向硅钢项目被国家发改委、工业和信息化部列为重点产业振兴和技术改造2010年中央预算内投资计划,总投资8120万元,最终形成年产2.5万吨冷轧取向硅钢的生产能力,年销售收入约4亿元。到目前为止,华精硅钢试生产的第一批取向硅钢产品已经供不应求。
在日前举行的新产品投产鉴定会上,专家委员会一致认为,华精硅钢研制的H30Q120及以下牌号冷轧取向硅钢产品具有磁感强度高、铁芯损耗低等特点,其中H30Q130牌号内在性能达到同类产品的国内先进水平。
作为国内第二家涉足冷轧取向硅钢生产的民营钢铁企业,华精硅钢的确勇气可佳。在中国金属学会电工钢分会秘书长陈卓看来,华精硅钢敢于涉足冷轧取向硅钢生产领域是国家导向政策的体现,不仅有利于整个硅钢行业的良性发展,而且能够促进我国冷轧硅钢产品不断向高端进军。
开放式创新路线
冷轧取向硅钢的生产工艺复杂、生产周期长、装备要求精良,也被称为钢铁产品中的 “工艺品”。从某种程度上说,冷轧硅钢生产技术可以代表一个国家的钢铁技术水平,它不仅直接关系到变压器的升级换代、能源利用效率,而且与国民经济持续发展和人民生活息息相关。
华精硅钢副总经理龚建达告诉记者,冷轧取向硅钢的工艺线路非常长,从冶炼到产品包装需要十多个工序,装备投入也相当大。 “到目前为止,公司研制的冷轧取向硅钢试用数量巳达1400吨,试用客户分布在全国六个省份的8家变压器生产企业,试用效果良好。”
据介绍,华精硅钢的生产工艺主要包括酸洗、一次冷轧、退火脱碳、二次冷轧、高温退火、绝缘涂层以及精整包装等环节。其中,冶炼、连铸板坯和热连轧三道工序由外部合作完成,其他工序均在公司内部完成。
无论是国有企业,还是民营企业,若要摘得钢铁产品中的 “明珠”,工艺技术无疑是最重要的决定因素。据龚建达介绍,华精硅钢的技术来源主要有两个,一是该公司此前长期从事冷轧钢带和热镀锌板生产,具有一定的冷轧钢带生产、热处理和技术管理经验,拥有一批长期从事冷轧钢带生产的管理人员和技术人员。二是国内大型钢铁企业的退休技工以及高等院校专家的支撑也是不可缺的技术力量。
“通过与国内高校及有关研发公司的合作,公司对冷轧取向硅钢生产线进行了技术改造,其中连续脱碳退火炉等部分新增设备均根据工艺要求自主设计、自主制造。”龚建达表示。
以涂氧化镁工序为例,为使硅钢在高温热处理炉中与钢带表面的二氧化硅反应,进而生成一层绝缘的玻璃膜底层,硅钢表面需要涂上氧化镁,而氧化镁涂层的质量,与涂辊有直接的关系。根据自身的实际情况,华精硅钢最终摸索出了一套适合自己生产特点的氧化涂辊参数,其涂布量控制在6克/平方米。
不过,由于仍处产品中试阶段,华精硅钢的产品在涂层、性能稳定性等方面仍然存在不足,与国内外同类产品还有差距,进一步完善生产工艺,解决表面涂层均匀性、色差较大等问题已经成为华精硅钢持续创新的下一站。
性能优于国家标准
今年3月22日,经国家科学计量院等单位检测,华精硅钢生产的取向硅 (H30Q120)1号样的实测铁损为P1.75/50=1.182W/kg,磁感为B800=1.851T;2号样的实测铁损为P1.75/50=1.155W/kg, 磁 感 为B800=1.854T, 符 合 国 家 GB/T2521-2008和GB/T3655-2008标准。
在江苏省冶金行业协会会长黄旭芒看来,作为一家民营企业,华精硅钢研制成功H30Q120及以下牌号冷轧取向硅钢产品,不仅填补了省内空白,而且对于我国应对时下的 “电荒”具有积极的作用。
记者了解到,为及时检测产品质量,华精硅钢配备了检测产品性能的全套先进设备,并制定了完整的工艺规程、操作规程、检验规程和各项管理制度,逐卷对产品性能进行检测和记录,定期把产品送呈国家和省级冶金产品检测站检验。
除了过硬的产品质量,良好的服务口碑也是华精硅钢能够迅速取得成功的一个重要因素。
宁波甬嘉变压器公司总经理李莉告诉记者,使用华精硅钢产品制造的S11型油浸式变压器,其空载损耗、空载电流和空载噪音等指标均达到国家标准,其中,空载电流和空载噪音的实测数值均优于国家标准。
成都第四变压器厂总经理杨明春坦 言 , 使 用 该 产 品 制 作 的16000kVA变压器,实测空载损耗和空载电流分别为 14.3kW 和0.21%,均优于15.2kW和0.4%的国家标准。
市场发展潜力巨大
一项统计资料显示,2009年我国变压器产量约12亿kVA,实际消耗取向电工钢74万吨;2010年变压器产量达到13亿kVA,实际消耗取向电工钢78.6万吨 (不含二次油片)。“十二五”期间,我国智能电网、特高压建设、农网和城网改造尤其是特高压加快发展,将极大地促进国内取向硅钢需求,我国取向硅钢市场发展潜力巨大。
根据国家电网发展规划,作为我国坚强智能电网的骨干网架,特高压建设将在 “十二五”期间进入高峰期,预计总投资将达5000亿元。到2020年,我国将建成以三华地区为核心,联结我国各大区域电网和主要负荷中心的特高压骨干电网,特高压交流变电站将达60座,新增变电站约37座,总投资将达3000亿元;同时建成 “三纵三横”特高压交流骨干网架和11项特高压直流输电工程,特高压输电线路预计达到4万公里。
值得一提的是,此前大量充斥市场的 “二次油片”对国内取向硅钢产品一度造成较大的冲击。随着工信部牵头整顿市场秩序,华东、华南及四川等地一些变压器厂已开始减少对“二次油片”的使用。可以预见,“二次油片”的逐渐退出也将为我国取向硅钢带来巨大的市场空间。据统计,2010年我国共消耗 “二次油片”15万~20万吨。
统计资料显示,去年我国累计消耗冷轧取向硅钢78.6万吨,其中国内生产53.54万吨,全年进口冷轧取向硅钢26.3万吨,占国内消耗总量的33.46%。
注重节能减排
在时下如火如荼开展的节能减排大行动中,华精硅钢也贡献了一份自己的力量。
记者了解到,在整个项目实施过程中,华精硅钢淘汰了5万吨冷轧钢带落后产能和18台 (套)落后设备,充分利用原有厂区的50余亩土地和1.8万平方米厂房、二条酸洗线、二座变电所、原有环保处理系统、纵剪机和精密分剪机,并对原有20台套罩式炉进行改造和利用的基础上,新增20辊森吉米尔精轧机组、脱碳退火设备、渗氮涂层设备、绝缘涂层设备、高温退火炉等129台(套)先进国产设备,改造生产性用房5000平方米。
截至目前,该项目已经获得三个实用新型专利,四个发明专利正处在实质性审查阶段。其中,三个实用新型专利分别是卧式钢带存料活套、辐射管余热回收利用器和一种多弯头型辐射管,有一个主要用于三条连续退火生产线的存料活套,另外两个可以满足项目的节能需求。
“连退线的保温材料全部采用优质上市公司生产的保温材料,保温效果相当好,别看炉内的温度接近900度,炉壁摸上去却比人的体温还要低。”龚建达说。
此外,该项目还对烟道中燃烧的废气余热进行回收,对水进行循环利用,并对变压器安装了截波装置。(本报记者 宋斌斌)