含硅量在0.5%-4.5%的超低碳硅铁合金称为电工钢,俗称硅钢,主要用做电机、发电机和变压器的铁芯,广泛应用于发电、输变电、电机、电子和家电业。按生产工艺不同,电工钢可分为热轧电工钢和冷轧电工钢。热轧电工钢属于无取向电工钢,冷轧电工钢又分为无取向电工钢和取向电工钢。通过控制轧制方向和采用再结晶工艺生产的具有高斯织构(即具有[110]晶面和[100]晶向的晶粒取向的组织)的电工钢称取向电工钢,分为普通取向电工钢和Hib钢;晶粒取向程度小、在钢板面上磁各向异性小的电工钢称无取向电工钢。
一、我国电工钢生产现状
1.热轧电工钢生产现状
我国热轧电工钢的主要有上海矽钢片厂、重钢等14家企业生产,生产能力100万吨左右。热轧电工钢生产的主要品种是含硅约2.6%的电机用电工钢片,主要用做家用电器和小电机。
热轧电工钢由于受生产工艺制约,产品规格厚、铁损高、磁感低、电耗高,此外生产过程环境污染大,国外已淘汰热轧电工钢片的生产和使用。而我国由于价格因素和冷轧电工钢生产能力的限制,热轧电工钢一直是中小型电机的主导铁芯材料。通常情况下,使用热轧电工钢制造的电机与使用相同级别冷轧电工钢相比,铁损高10%-20%、磁感低10%-20%、电耗高20%40%,每使用1万吨热轧电工钢比冷轧电工钢要多耗电约1亿kwh/年,按2008年消费72万吨热轧电工钢核算,每年要多耗电72亿kwh。我国早已明确规定热轧电工钢为限期淘汰产品,以冷代热是电工钢发展的必然趋势。
2.冷轧电工钢生产现状
冷轧电工钢是我国主要的短缺钢材品种。目前,生产企业主要是武钢、宝钢、鞍钢和太钢等,拥有冷轧电工钢生产能力526万吨,其中无取向电工钢生产能力472万吨,取向电工钢生产能力54万吨。
武钢于上世纪70年代和90年代两次从新日铁引进了当时的电工钢生产技术,通过多年不懈的吸收和创新,形成了拥有自主知识产权的高牌号无取向电工钢和取向电工钢(包括HiB钢)系列产品,目前具有无取向电工钢生产能力154万吨、取向电工钢生产能力44万吨。
宝钢通过自主研发,在高牌号无取向电工钢、普通取向电工钢生产上取得突破,高牌号无取向电工钢已批量生产,2008年投产的取向电工钢生产线已全面达产,目前具有无取向电工钢生产能力95万吨、取向电工钢生产能力10万吨。
鞍钢具备无取向电工钢生产能力80万吨。
太钢具备无取向电工钢能力35万吨。
马钢具备无取向电工钢能力40万吨。
2008年我国生产冷轧电工钢375.8万吨进口104.4万吨(其中,无取向电工钢进口69万吨,普通取向电工钢进口15.9万吨,HiB钢19.5万吨)、出口19.8万吨,表观消费量为460.4万吨。2000-2008年我国冷轧电工钢生产消费情况见表1。
表1 2000-2008年我国电工钢生产消费情况 单位:万吨
年份
|
产量
|
进口
|
出口
|
表观消费
|
||||||
小计
|
热轧
|
冷轧
|
小计
|
取向
|
无取向
|
小计
|
取向
|
无取向
|
||
2000
|
138.8
|
80.4
|
58.4
|
83.93
|
12.48
|
71.45
|
0.98
|
0.35
|
0.63
|
221.75
|
2001
|
168.3
|
81.6
|
86.7
|
85.11
|
20.51
|
64.60
|
3.50
|
0.06
|
3.44
|
249.91
|
2002
|
184.5
|
88.5
|
96.0
|
92.75
|
22.16
|
70.59
|
9.40
|
0.039
|
9.36
|
267.87
|
2003
|
193.2
|
89.2
|
104.0
|
158.10
|
29.50
|
128.60
|
9.44
|
0.04
|
9.40
|
341.86
|
2004
|
229.4
|
104.0
|
125.4
|
164.96
|
28.83
|
136.13
|
9.21
|
0.06
|
9.15
|
385.15
|
2005
|
303.4
|
102.0
|
201.4
|
120.80
|
25.80
|
95.00
|
10.15
|
0.11
|
10.04
|
414.05
|
2006
|
367.5
|
105.0
|
262.5
|
95.16
|
25.37
|
69.79
|
22.77
|
0.19
|
22.58
|
439.89
|
2007
|
416.0
|
62.0
|
354.0
|
104.32
|
26.78
|
77.54
|
20.48
|
0.15
|
20.33
|
499.84
|
2008
|
447.8
|
72.0
|
375.8
|
104.40
|
|
|
19.80
|
|
|
532.40
|
我国电工钢生产存在的主要问题:
一是受价格因素和部分机组处于投产初期的影响中低牌号无取向电工钢生产能力没有得到充分发挥,部分市场被热轧电工钢占领;
二是高牌号无取向电工钢、取向电工钢生产能力不足以及用户招投标中要求使用进口电工钢的情况,需要进口。
二、我国电工钢生产技术水平
经过几十年的发展,我国冷轧电工钢生产取得了较大的成绩,但与世界最高水平的日本新日铁相比尚有一定差距。主要表现在:
—在品种方面,取向电工钢新日铁已能批量生产经细化磁畴处理的23ZDKH(ZDMH)080、23ZDKH(ZDMH)085牌号的HiB钢;宝钢经细化磁畴处理的HiB钢最高牌号为B23R085,较新日铁落后1个牌号;武钢最高牌号为23QG090,较新日铁落后2个牌号。无取向电工钢新日铁能生产的最高牌号为35H210,宝钢最高牌号为B35AH300,武钢最高牌号为35W230,均落后于新日铁。
—在规格方面,新日铁能批量生产厚度0.23mm的HiB钢;宝钢和武钢能够批量生产厚度0.27mm的HiB钢,厚度0.23mm的HiB钢处于商业化生产初期,产品质量和性能有待用户检验。
—在电磁性能方面,与新日铁同牌号HiB钢产品相比,宝钢磁感低O.01-0.03T,铁损相当;武钢磁感低0.01-0.02T,铁损高0.01-O.02W/kg,落后于新日铁。与 新日铁同牌号普通取向电工钢产品相比,宝钢磁感低0.01T,铁损低0.01-O.02W/kg,水平相当;武钢磁感高0.03T,铁损低O.05-O.08W/kg,优于新日铁。
—在表面质量及使用效果方面,新日铁产品的外观质量好、涂层光滑、厚度公差小、单片空载性能好、噪声小;宝钢产品与新日铁接近,但总体上国内产品与新日铁尚有一定差距,甚至有的产品被降低牌号使用。
三、国内对电工钢的需求预测
电工钢的需求量与发电量成正比,根据电力工业和机电产品制造业的发展和需求量、硅钢消费系数法、相关行业预测法三种方法预测,预计2015年我国冷轧电工钢消费量将达到750万吨,其中无取向电工钢660万吨、取向电工钢90万吨。
根据调研,我国现有冷轧无取向电工钢生产能力472万吨,在建生产能力100万吨,拟建生产能力118万吨,初步预测到2015年可形成生产规模为690万吨;我国现有冷轧取向电工钢生产能力54万吨,在建生产能力10万吨,拟建生产能力62万吨,初步预测到2015年可形成生产规模为126万吨。届时,如果在建拟建项目均能顺利投产达产,则在数量上均可以满足市场需求,但品种规格特别是实物质量方面仍将不能完全满足市场要求,特别是用户的限制仍将需一定的进口作为调剂。
TNC编辑部整理