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日本新日铁电工钢板产品的开发现状

    (一) 面向民生、运输部门的节能得到克服


    据综合资源能源调查会能源分会调查的结果,2010年的工业温室效应气体的排放量(折合CO2)与1990年相比,将超过1600万t左右,尽管实施节能环保志愿计划的产业部门对减排CO2较为重视,但能源消费增长快的民生、运输部门也需要重视节能,才能改善。


    随着人们生活水平的提高,追求舒适性和方便性的民生、运输部门,与产业部门有所不同,因此难以采取类似的志愿计划以和平强制方式来实施节能。较为可行的是依法实施扩大有利于促进节能的“向冠军看齐制”,以便不断促进产品节能,为广大用户创造更为舒适和方便的使用条件。自1998年冬制订的“节能法”规定,对包括汽车在内的18种家电等民生、运输用品实施“向冠军看齐制”以来,对促进各种产品的能效提高的节能效果显著。因此,今后将进一步强化标准和扩大应用范围。


    据综合资源能源调查会试标结果,若采取上述措施可以促进节能,则民生部门可实现的节能效果为580万kl(折原油,以下同),运输部门加上清洁能源汽车、混合动力车和无负荷停转汽车等的加速推广,其节能量可达1010万kl。这是非常大的节能潜力,几乎和产业部门以推行志愿计划为主的节能目标的2110万kl相媲美。


    据此,新日铁技术综合部能源技术组负责人小野透认为:电工钢板对民生部门用的变压器和家电以及运输部门的混合动力车用电机都将产生巨大的节能效果;从长远看,待氢能社会到来时的市场和节能效果将进一步扩大。


    (二) 电工钢板支撑下的电工技术世界


    现代生活不可缺少的发电厂用发电机和送电用变压器以及以电为动力时用的电动机等方面,电工钢板乃支撑产业社会的电力部门所不可缺少的磁性材料,电力机器是依靠电变磁、磁变电的能源转换而转动的,从而电工钢板在家电制品、产业机械和运输机器方面作为动力而发挥其核心作用。它是将高效电磁能转换的钢板用于发电机、变压器和电动机的铁芯,当磁力通过电力机器的铁芯时由于电阻而发热,以致成为电能损失的铁损,因此新日铁开发电工钢板的挑战即为“和铁损战斗”的历史。


    电工钢板分为“取向性电工钢板”和“无取向性电工钢板”两大类,前者为使某方向具有优良的磁性,轧制时使铁的结晶共趋于一个方向,后者为使所有各方向的磁性均优而采取了随机结晶方向,前者主用于变压器,后者则多用于发电机和电动机等回转机械。电工钢板从诞生以来的数百年间的历史中,不断地通过进化以适应现代的节能需要。


    (三) 取向性电工钢板和无取向性电工钢板


    新日铁的取向性电工钢板自1981年开始生产方位中心高级凸起品以来,铁损比过去降低10%左右,达1.3w/kg水平,1989年方位中心高级稳定产品大量上市以后,铁损又降到0.5w/kg以下,对变压器节能作出了巨大贡献。现取向性电工钢板的市场份额,新日铁已居世界顶级位置,该公司电工钢板营业部负责人米田昭雄如此说明:本公司的取向性电工钢板居世界顶级份额。迄今为止利用自行开发的高级品生产技术,不仅高级产品质量好,且数量上占据了压倒性的份额,这都反映了本公司的技术和产品受到世界的高度评价。并凭借此技术优势,产品广泛出口亚洲、欧盟、中南美和大洋州等世界各地。


    另外在无取向性电工钢板方面,亦广泛用于发电机等大型回转机械及电冰箱和空调器用电机、电视机等小型家电用驱动部件和电脑的HDD等处,并为适应节能型混合动力汽车的电机和电气机器、家电产品多样化发展的要求进行了技术开发,这些都使其铁损在不断下降,目前均<2w/kg,亦占据了世界市场的顶级份额。


    现新日铁为了对主要用户能够就地供应,在国内而且在海外的主要市场,都动用了商社系的板卷加工中心向用户供应所要求的加工后成品,对以中国为中心的需求快速增长的亚洲的出口亦在扩大。以取向性电工钢板的出口国为例,按顺序依次为中国占37%,亚洲其他各国占30%、北美和中南美各占9%、欧洲占8%、中远东占4%、大洋州占2%,非洲占1%,已遍及全球。


    (四) 深入利用技术研究,为节能作贡献


    按照“节能法”中“能效向冠军看齐”的规定,以变压器等产品为对象,新日铁根据上述的社会要求,不仅大力进行了提高所需电工钢板质量和性能的技术开发,而且还进行了该产品合理使用以提高能效的使用技术开发。


    对此,电工钢板营业部的中村吉男举例说明如下:“例如在变压器方面,不仅考虑降低铁芯的铁损,还为降低运行时噪音进行了研究开发。在富津的综合技术中心的无音响试验室,对组装的模式变压器进行铁损测试解析的同时,还测定它运行时的振动和噪音以及材料和结构等因素对变压器噪音的影响程度进行了分析。以便于对实际使用电工钢板的用户们提出更好使用的建议,作为我们对用户的技术支持方式之一。”


    总之,新日铁目前在取向性电工钢板和无取向性电工钢板各自对所有用途方的品质适应性和可调性方面,均居世界顶级水平。另外它还在电工钢板方面成为世界上最早取得ISO9001认证的钢厂,并正在构建严格的品质管理体制和最尖端的高效生产系统中。


    (五) 适应日益扩大的中国市场


    电工钢板市场中最值得令人重视的是中国。伴随着工业快速发展使电力需求猛增的同时,正取代欧美和日本成为家电产品的生产据点,对电工钢板的市场需求迅猛扩大。以取向性电工钢的进口量为例,由2000年的12.5万t猛增至2003年的29.5万t,同期无取向性电工钢板的进口量亦由31.5万t猛增至128.6万t。米田认为,在预测今后中国电工钢板的市场需求量时,还应考虑2008年在北京召开世界奥运会和2010年在上海召开万国博览会等重要因素,他说:“如同日本通过东京召开奥运会和大阪万博会促进了经济快速发展一样,这两个重大事件将促进中国大量的基础设施建设,因此电工钢板的市场需求亦将格外增大。”


    但是中国电工钢板的市场需求预测并不容易,因为中国的生产大户虽然已经开始生产无取向性冷轧电工钢板,但仍有些厂家还在生产铁损高的热轧电工钢板,且2003年的产量和大户生产的冷轧电工钢板产量大致相当,中国政府从节能、环保的观点出发大力鼓励电工钢板冷轧化,但由于优先满足快速发展的国内需求,使得冷轧电工钢的发展不快。


    对此,米田认为:“中国大户的冷轧生产计划在快速发展,数年后将实现相当数量的增产,但难适应快速增长的市场需求,本公司向中国供应高品质的无取向电工钢板,将缓和上述矛盾,并对节能、环保作出应有的贡献。总之,新日铁今后仍将利用对全世界扩大的销售网络,利用世界领先的技术开发力以发挥冠军的作用。”


    (六) 对低铁损的挑战


    1967年开发成功的冷延无取向电工钢板,比原有的热轧电工钢板的铁损大幅下降(由3w/kg降到2.5w/kg以下),很快即被用户认可并使发达国家的热轧电工钢板逐步停产,同样新日铁亦将生产43年之久的热轧电工钢板停产,转向提高冷轧电工钢板的相关技术开发。


    以后将转向对低铁损化的挑战,1980年代后期开发成功铁损达2w/kg的重电用产品,仅为八幡厂1924年产热轧电工钢板的1/3。另外,在比重电用更重视价格的家电用电工钢板方面,以石油危机后的能源价暴涨为契机,新日铁亦开发成功多种低铁损的电工钢板。

关键词:日本新日铁电工钢板产品开发现状

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