电工钢亦称硅钢,具有铁损小、矫顽力小、磁导率和磁感应强度高等特点,广泛应用于电机、变压器、电器、电工仪表等电力工业。硅钢有热轧和冷轧两种。热轧硅钢成材率低、无法连续加工、耗电高、生产过程污染严重,在国外早已停止生产和使用,冷轧硅钢以特有的优势已完全取代了热轧硅钢。本文仅分析我国冷轧硅钢的生产现状,并预测2010年的需求。
一、冷轧硅钢生产消费现状
1.生产消费现状
冷轧硅钢分晶粒无取向和晶粒取向两种,具有表面平整、无氧化膜、厚度均匀、叠装系数高、冲片性好等特点,有利于提高组装质量和效率,且比热轧硅钢磁感高、铁损低。冷轧硅钢主要用于制造电机和变压器等电器设备。由于我国冷轧硅钢生产能力远远小于市场需求,不仅每年进口大量的冷轧硅钢,而且还生产相当比例的热轧硅钢。
冷轧硅钢是我国最为短缺的钢材品种。1999年以前,受生产能力的限制,我国冷轧硅钢的产量不足30万吨,占硅钢总产量的比例一直在30%左右,市场占有率不到20%。从1999年开始,国内电力、电机和家电等相关行业发展迅速,市场需求旺盛,形成了冷轧硅钢产量和进口量同时增长的局面。
2004年,我国硅钢产量达到223.6万吨,其中,冷轧硅钢产量123.6万吨,热轧硅钢产量约100万吨。进口冷轧硅钢164.3万吨,出口冷轧硅钢9.1万吨,计算表观消费量为378.8万吨。国产冷轧硅钢市场占有率为32.6%,进口冷轧硅钢市场占有率43.4%。
2005年,全国冷轧硅钢产量达到了200.42万吨,同比增长了62.2%。其中,武钢生产69.04万吨,宝钢生产69.21万吨,鞍钢生产45.04万吨,太钢生产17.14万吨。
2005年,全国进口冷轧硅钢120.83万吨,同比下降了26.5%,同期全国出口冷轧硅钢10.15万吨,同比上升了11.54%。1995年-2005年,我国硅钢片生产消费情况见表1。
2.生产企业现状
目前,我国能够生产冷轧硅钢的企业主要有武钢、宝钢、太钢和鞍钢4家。
武钢是我国目前惟一一家能够生产冷轧取向硅钢的企业。生产设备和技术是1974年由新日铁引进,设计产量2.8万吨。经过20多年的发展和改扩建,现已具有12.5万吨取向硅钢的生产能力,2005年取向硅钢产量13.21万吨。
武钢于1978年11月开始生产冷轧无取向硅钢,生产设备和工艺由新日铁引进,当时引进0.35mm和0.50mm两个厚度规格,12个牌号。武钢对引进技术进行消化、吸收、创新,取得了显著成效。1998年7月建成由国内设计的第一条生产无取向硅钢退火CA5线,生产能力22万吨。目前,武钢冷轧无取向硅钢生产能力已经超过40万吨,2005年无取向硅钢产量55.83万吨。
宝钢目前采用1550mm冷连轧机生产中低牌号无取向硅钢,于2000年5月投产,设计冷轧硅钢产量35万吨/年。生产技术和设备由日本川崎制铁引进,设计共有14个种类的无取向硅钢品种,设计厚度为0.35、0.50、0.65mm_~种规格,宽度为800~1300mm。宝钢充分发挥冷连轧机的优势,已具有75万吨的生产能力。2005年冷轧硅钢产量达到69.21万吨。
太钢冷轧无取向硅钢生产线于1997年底投产,设备由法国引进,生产工艺自己独立开发,设计能力10万吨。至今已经能够生产50W350~50W800各个牌号的冷轧无取向硅钢,其中以50W400、50W470、50W600为主要生产牌号。规格为0.5X1000~1200mm。2005年,太钢冷轧硅钢产量达到门.14万吨。
鞍钢第一条冷轧硅钢连续退火涂层生产线于2004年7月投产,目前4条生产线已经全部投产,具有80万吨冷轧无取向硅钢生产能力。主要生产50AW470B~50AW1300B等系列产品,规格范围为0.5×750~1250mm。2005年,冷轧硅钢产量为45.04万吨。
各企业冷轧硅钢生产能力和实际生产情况见表2。
到2005年底,我国冷轧硅钢实际生产能力超过220万吨。
二、冷轧硅钢生产技术与国外差距
冷轧硅钢生产工艺复杂,制造技术严格,特别是取向硅钢的制造工艺和设备复杂,成分控制严格,杂质含量要求很低,制造工序长,影响性能因素多,其制造技术和产品质量成为衡量一个国家特殊钢生产和科技发展水平的重要标志之一。国外的生产技术都以专利形式加以保护,视为企业的生命。
经过近10年的发展,我国冷轧硅钢生产取得了较大的成绩。从世界范围看,我国冷轧硅钢的生产技术、品种、质量属于上世纪90年代国际水平,高于俄罗斯,与法国、德国、意大利等国家处于同等水平,但与代表世界最高水平的日本相比尚有一定差距。主要表现在:
1.品种规格
在品种上,我国取向硅钢片落后2—3个牌号,高磁感取向硅钢HiB钢比例只有14%左右,而新日铁公司取向硅钢片中HiB的比例高达50%-60%;低铁损高牌号无取向硅钢片只有35W230和50W250可少量生产,尚不能生产35W210;只能生产1.74—1.76(T)的高磁感无取向产品,比日本的1.76—1.78(T)低0.02(T)。
在规格上,我国不能生产厚度0.23mm及以下薄规格、低铁损高牌号取向硅钢片,只能少量生产0.27mm厚度;而日本能够大量生产0.23mm厚度的取向硅钢片。
2.产品质量
产品厚度公差大、同板差大,板形、涂层质量不稳定。武钢生产的HiB与新日铁同牌号相比,磁感水平基本相当,但铁损值还有差距。
3.成材率
由于炼钢成分命中率、原牌号合格率不高,我国取向硅钢片综合成材率比日本低5%左右,高牌号取向硅钢片成材率差距更大。
4.技术创新
多年来,我国以学习消化引进技术为主,基本上没有大的、突破性的创新。日本冷轧硅钢能够保持国际领先水平的关键在于持续不断的技术开发和创新。品种、质量、生产指标等与技术水平密切相关,缺乏技术创新是我国冷轧硅钢生产与日本的主要差距所在。
三、冷轧硅钢生产及消费预测
1.消费预测
根据我国电力工业、机电产品制造业和家电制造业发展情况,参考历年来硅钢片的实际消费情况,预测2010年,硅钢片需求量为600万吨左右,其中冷轧取向硅钢70万吨左右。
2.生产能力预测
根据国内几家公司“十一五”规划情况,未来5年将是我国冷轧硅钢产能迅速增加的时期。其中:武钢冷轧硅钢规划产量增至132万吨,其中取向硅钢28万吨,无取向硅钢104万吨。宝钢仍将保持75万吨的生产能力。鞍钢将保持目前80万吨中低牌号无取向硅钢的生产能力。太钢冷轧硅钢规划产量增至145万吨,其中新增取向硅钢品种,能力15万吨;扩大高牌号无取向硅钢生产能力,达到30万吨;并新增100万吨中低牌号无取向硅钢生产能力。邯钢规划新增中低牌号无取向硅钢生产能力20万吨。马钢规划新增中低牌号无取向硅钢生产能力40万吨。曹妃甸大厂规划新增冷轧硅钢100万吨,其中取向硅钢16万吨,高牌号无取向硅钢14万吨,中低牌号无取向硅钢70万吨。
预计到2010年,以上各企业冷轧硅钢规划产量达到592万吨,其中取向硅钢59万吨,无取向硅钢533万吨。但考虑到专利技术开发和新建机组达产滞后等因素,估计届时冷轧硅钢生产能力仅能达到440万吨,其中取向硅钢40万吨,无取向硅钢400万吨。冷轧硅钢生产能力与600万吨的需求量还有一定的差距。
2010年,各企业冷轧硅钢生产能力见表3。
对于国内有实力的钢铁企业,如武钢、太钢、宝钢、鞍钢等冷轧硅钢生产企业,应该加大冷轧硅钢的技术开发力度,尤其是取向硅钢和高牌号无取向硅钢品种开发研制,形成有知识产权的创新产品,争取早日淘汰热轧硅钢和替代进口。
来源:《中国钢铁业》2007年第1期