武钢冷轧硅钢生产的基本情况
武汉钢铁公司于1974年从日本新日铁株式会社引进了冷轧硅钢生产专利。1978年正式投产，是我国最早开始工业化生产冷轧硅钢片的企业，到目前已有32年的冷轧硅钢片生产历史。1992年，为了满足国内对取向硅钢的需求，第二次引进了新日铁取向硅钢生产技术专利。三十年余来。武钢在硅钢生产实践中，积累了丰富的生产、科研和管理经验。已从过去的消化、吸收引进技术发展到以开发创新为主的发展模式。在引进技术的基础上，坚持科技进步，不断开展技术改造，独立开发出一系列新技术和新产品。如硅钢全连铸生产工艺技术及装备、取向硅钢及无取向硅钢大卷化生产工艺及设备改造，无取向硅钢高纯净钢生产技术、高牌号HiB硅钢热轧生产技术、取向硅钢环形高温退火炉设备、适应用户需求的高、中、低牌号无取向硅钢及低温一般取向硅钢、低温高磁感低铁损取向硅钢产品等。通过一系列的技术改造和创新，使武钢冷轧硅钢制造技术步入世界先进水平的行列，成为我国制造水平最高、品种最全、产量最大的冷轧硅钢片生产基地。2008年种科技成果“武钢取向硅钢制造技术自主创新与产业化”获得国家科技进步一等奖。自主开发并已实现大规模生产的，具有性能优良、能耗低特点的高磁感一般取向硅钢产品全面淘汰了过去从新日铁引进的高温一般取向硅钢技术；HiB取向硅钢产品的实物性能指标全面突破了引进专利时所达到的水平。2009年，发明专利“提高合铜取向硅钢电磁性能和底层质量的生产方法”获得国家知识产权局与世界知识产权组织联合颁发的中国专利金奖。武钢的冷轧硅钢片制造水平的不断提高也推动了国内冷轧硅钢片制造业的发展，目前我国已基本摆脱在冷轧硅钢产品上对国外的依赖，国内市场业已形成本地产品、进口产品激烈竞争的格局。
武钢生产的冷轧硅钢片产品，被广泛应用于变压器、发电机、电动机和家用电器等领域，受到用户的信赖，为国民经济的发展、重大装备的国产化作出了贡献。采用武钢取向硅钢制造的电力变压器进人了长期由国外先进企业占据的国家电网220kV以上电压级别变压器的招标。新开发的产品也被用于国家重点工程项目，如小浪底工程、北京正负电子对撞机工程、神舟载人飞船工程等。西安西电等多个大型变压器制造企业采用武钢生产的高性能Hi-B高磁感低铁损取向硅钢制造电压级别达50万伏的大型变压器，变压器性能指标达到了世界先进水平、采用武钢取向硅钢生产的电力变压器大量被用于出口，高牌号无取向硅钢也已开始用于制造三峡等重大水电工程用特大型发电机。此外，武钢开发的特殊规格宽带冷轧硅钢片还被用于国防和航空航天工程。
武切冷轧硅钢制造技术自主创新摘况
冷轧硅钢片属于高级钢铁产品，其生产水平的提高对钢铁企业的制造技术有很大的提升作用。作为国家钢铁行业的排头兵，武钢在引进国外生产技术的基础上注重生产技术及产品的开发。致力于技术创新，不断提高企业的产品制造水平和科技创新能力。武钢拥有国家级技术中心、国家硅钢工程技术研究中心、钢铁设计院等机构，专门开展工艺技术及产品、技术装备的研发，同时也与国内高校院所开展合作。下属各生产厂及部门除配合开展研发外，还围绕着生产中存在的问题开展科技攻关。形成了一个以研究(院、中心)部门着重原始创新、各生产技术部门致力于技术质量的持续改进、设计部门和工程技术集团开展技术装备的自主集成这种三位一体的技术创新格局。
武钢冷轧硅钢生产技术水平的不断提高也带动了国内冷轧硅钢片制造业的发展，其它钢厂一如太钢、宝钢、鞍钢等钢铁企业均于上世纪九十年代中期以后开始进人冷轧硅钢生产制造领域。目前、武钢冷轧硅钢年生产能力已达到190万吨，其中取向硅钢产能44万吨；产量从原设计的每年7万吨扩大到了2009年的130万吨，其中取向硅钢达到33万吨。自1978年投产到2009年，已累计生产了900余万吨冷轧硅钢片产品，2010年预计生产冷轧硅钢片140万吨；产品的规格牌号在原来32个的基础上，开发了73个规格牌号，大量取代了进口产品、满足了国家电力、电器行业对冷轧硅钢片的需求。
1.武钢冷轧硅钢技术自主创新经历的主要阶段
武钢硅钢技术和自主创新经历了以下几个主要阶段。
一是引进专利技术的消化及吸收阶段，这一时期主要是从引进专利技术到“六五”时期。通过对引进技术的消化吸收，成功生产出了专利范围要求的冷轧硅钢片产品。并使产品为用户所接受。
二是专利技术的改进和提高阶段，这一阶段主要是在“七五”及“八五”中期(1995年以前)，这一时期。武钢在消化和吸收了一米七技术及引进专利的基础上。为了提高产品质量、扩大产能。完成了冷轧硅钢生产的全连铸生产技术及设备的开发及应用、硅钢大卷化生产技术的工艺及设备改进；八十年代末期引进了新日铁的HiB钢高温轧制技术。自主开发出了适用于大型发电机的50W250-50W290系列高牌号无取向硅钢及适用于大型电力变压器设备的Hi-B高磁感低铁损取向硅钢30QG105等牌号产品。
三是硅钢制造技术的提高和创新阶段，这一阶段时间相对较长，效果非常显著。“九五”以后，围绕着提高我国冷轧硅钢片生产水平，在国家大力支持下，武钢完成了三个国家“九五”重点开发项目，开发了一系列相关技术和设备；为了满足我国中小电机对需求，开发了大量的中、低牌号无取向硅钢全工艺及半工艺产品；完成了一硅钢二期工程扩建。冷轧硅钢产能达到了年产四十万吨，冷轧硅钢片生产技术达到了国际九十年代的水平。
在积累了以往对原专利技术消化吸收、改进提高及创新成果的基础上。“十五”期间。开展了二硅钢工程及冷轧厂无取向硅钢项目，项目于2006年底全面完成，使武钢开始具备年产136万吨的冷轧硅钢片生产能力。二硅钢工程自主开发一系列新的技术、集成了一批新的或武钢独有的技术设备，装备国产化率达到了90%，如自主开发了低温取向硅钢生产技术、取向硅钢高温退火关键设备环形连续高温退火炉、集成开发了取向硅钢双层连续退火炉装备等。为了大幅度提高国家对一般取向硅钢片的需求，独立开发完成的具有国际先进水平的低温一般取向硅钢生产技术及装备确保了武钢冷轧取向硅钢片产量达到年产28万吨的水平，成为世界上最大的冷轧取向硅钢片生产厂家。
采用高磁感取向硅钢，尤其是HiB硅钢制作的变压器具有体积小、重量轻、能耗低、噪音小的特点。特别是近年来，我国大型、特大型电力变压器对取向硅钢片牌号等级和实物质量要求大幅度提高。大量采用新日铁HiB产品。此外。我国大力推广的节能型配电变压器采用的硅钢片首选也是HiB钢。“十一五”期间，武钢为了进一步满足国家对高等级取向硅钢片的需求，推进电力行业的节能降耗和产品升级。集近三十年的冷轧硅钢片焦产技术经验和技术成果，于2008年完成了三硅钢工程建设项目。三硅钢工程突破了世界上发达国家在Hi-B高磁感取向硅钢高端产品生产技术领域对我国的封锁。实现了生产世界顶级取向硅钢片的能力，支撑了国家重大装备制造业发展，也全面提升了武钢冷轧硅钢的实物质量水平。
2.近年来武钢冷轧硅钢高端产品的进步
武钢三硅钢项目于2008年底投产，2009年取向硅钢产量达到了33万吨。其中Hi-B硅钢的产量达到了10万吨，2010年武钢HiB硅钢产量将达到15万吨。武钢三硅钢投产以来，高牌号无取向硅钢产品的制造水平也有了显著提升。三硅钢工程中自主开发了一系列新技术主要有：炼钢过程成分精确控制技术、铸坯质量控制技木、铸坯电磁感应加热技术及高温Hi-B钢热轧板边裂控制技术、后天法钢中抑制剂生成技术、磁畴细化技术及新型绝缘涂层等，均达到了世界先进水平。
武钢三硅钢厂除生产常规 23QG090-30QG120牌号Hi-B硅钢产品外，还大量生产激光磁畴细化型23RK085-30RK100等系列牌号。目前这些牌号产品均已投放市场，满足了国内对高端取向硅钢产品需求。大大降低了我国电力行业在高端取向硅钢方面对国外产品的依存度，社会效益极为显著。
武钢完成硅钢三期工程后，冷轧硅钢高端产品生产能力增强，产品的性能水平、实物质量大幅提高，并开始进人国家的重大工程与国外产品展开角逐。2009年8月，由国务院三峡工程建设委员会三期重大设备制造检查组主办的三峡700MW大型水轮发电机应用武钢无取向硅钢50W25Q材料专家评审会上，经过专家认真评审后认为：“武钢按照”三峡700MW级大型水轮发电机无取向硅钢技术条件”要求生产的产品，实物质量水平接近日本新日铁同级别产品，优于欧洲同级别产品，达到国际先进水平。产品可以替代进口，用于三峡工程。”而以往武钢的高牌号无取向硅钢主要用于600MW及以一下的水轮发电机、汽轮发电机等，由于700MW级以上水轮发电机组对无取问硅钢材料的综合电磁性能、板形尺寸等指标要求更高、国内不能生产、全部从国外进口。
武钢取向硅钢产品实物质量及质量体系通过了ABB、阿海珐、西门子等国外大型变压器厂家的第二方认证。尤其是近年来在产品质量方面的大幅度提升。得到了钢铁及变压器制造行业的肯定。国内某大型变压器厂家采用武钢30RK100牌号HiB硅钢片制造的用于出口的500KV级别大容量SFP-467000型变压器，其空载损耗较设计值降低13.64%、噪声低8-12dB，与采用新日铁27ZH 100产品制作的水平相当。
2010年3月，三峡工程500kV电压级别超高压变压器应用武钢HiB钢材料技术评审会上，在听取了武钢HiB钢产品的介绍、对生产及检化验现场考察和技术答辩后。专家组出具的评审意见是：“经过10余年的潜心研发和近2年的生产实践，武钢走自主开发、自主集成创新之路，在取向硅钢基础机理研究和先进生产装备建设、成分及洁净度的工艺优化设计、关键工艺参数的精确控制、在线检测设备及方法的建立完善等多个领域开展了一系列创新性上作，获得了一系列自主集成创新成果，为高磁感取向硅钢国产化作出了贡献，武钢生产的0.30mm和0.27mm厚度规格高磁感取同硅钊刁产品典型电磁性能、力学性能、涂层性能、板形公差等各项性能参数符合或优于国家标准GB/T252-2008《冷轧取向和无取向电工钢带(片)》以及相关标准-JIS C255-2000、EN10107-2005的要求。产品综合技术性能达到当今国际同类产品先进水平；武钢拥有世界一流的取向硅钢生产作业线、自主研发能力、完备的质量保证体系，具备500kV及以上电压等级大型变压器用高磁感取向硅钢的批量供货能力；武钢生产的高磁感取向硅钢产品可以用于三峡工程等500kV及以上电压等级大型变压器。”
3.武钢硅钢技术创新取得的主要创新成果
武钢自上世纪八十年代以来，大力开展技术创新，获得了良好的效果。所取得的与硅钢相关的科技成果中，除武钢评定的武钢公司科技进步及科技攻关成果外，有四十余项获得了武汉市以上级别的科技奖励，其中，省部级及以上的科技进步及技术发明奖二十项，国家级平刊支进步奖四项。“武钢一米七轧机系统新技术开发与创新”获得国家科技进步特等奖，是武钢从消化吸收到自主创新能力的典型体现。采用武钢特别开发冷轧硅钢片的“北京正负电子对撞机和北京谱仪”项目也获得了国家科技进步特等奖。此外，武钢在冷轧硅钢制造技术方面还取得了110项国家专利和大量的技术诀窍。
武钢在冷轧硅钢方面所取得的科技创新成果主要集中在四个方面：一是高性能取向硅钢及无取向硅钢、高效电机用无取向硅钢、宽带薄规格取向和无取向硅钢方面的产品及其生产方法；二是硅钢在各工序的生产工艺；三是硅钢生产专用技术装备；四是技术标准及分析检测方法，武钢主导制〔修)订了硅钢相关的国家和行业标准共8项，推动了行业的技术进步。
今后的努力方向
我国开始工业化生产冷轧硅钢到现在虽只有三十余年时间，但进步非常显著。特别是上世纪九十年代后期以来，随着我国经济的快速发展，对冷轧硅钢需求急增，在国家的政策引导下，一批企业先后进入、或正在进入到冷轧硅钢制造领域，大大地淮进了国内冷轧硅钢产品数量和质量的提高。目前按我国现有及在建产能来看，产量上已完全可以满足需求。特别是取向硅钢，据估计到2012年前后，将形成年产130万吨以上的产能，而国内对取向硅钢的需求沽计约85万吨，届时市场竞争势必更加激烈，我国冷轧硅钢的制造水平已达到世界先进水平，但与日本(NSC)相比，取向硅钢在薄规格产品的质量水平方面存在明显的差距；无取同硅钢与口本(JFE, NSC)的差距主要体现在产品的整体综合性能方面。中国目前已成为全球最大的市场和产品制造基地，也是各国产品竞争的市场。2009年我国取问硅钢的进口量约32万吨。其中来自日本的产品占到了50%以上。市场上的取向硅钢产品已处于供大于求状态，目前取向硅钢的市场价格到达2004年以来的低谷，各企业已充分感受到了激烈的市场竞争。
武钢作为目前的世界上最大的冷轧硅钢生产企业。针对未来的市场发展，确定了以下几个努力的方向。
1)不断摸索管理新模式。适应硅钢产品制造技术发展的要求。武钢在三十余年的冷轧硅钢生产实践中。取得了大量的技术成果、培养了一大批技术人才，积累了丰富的生产和科研方面的经验及教训，这将成为未来发展的有利条件、而良好的管理将会起到保驾护航的作用。冷轧硅钢产品是高度技术与严格精细管理的产物，如Hi-B取向硅钢的全工序生产过程中贯穿着初次晶粒抑制剂的控制要求，而抑制剂受影响的因素很多。因此，武钢根据硅钢生产难度大、管理要求高的特点，一直重视硅钢产品及其制造技术的一贯管理。于2003年成立了硅钢研究所、2005年成立了硅钢管理部、2010年成立了硅钢事业部。不断探索实现对硅钢产品从原料、各生产过程、产品乃至技术服务等全面的、一贯化的管理。
2)确定赶超目标、加大自主技术创新力度。武钢从1974年引进日本新日铁的冷轧硅钢技术专利后，经过三十多年的发展，在冷轧硅钢技术进步和自上创新方面取得了一些成绩。硅钢产品在国际上已有相当的竞争实力。但分析自己的技术水平和产品结构，原始技术创新能力还不够，要在世界范围的激烈竞争中占有一席之地，必须拥有自己独有的技术或产品优势。武钢确定了以世界冷轧硅钢制造技术领域领先企业为赶超目标，加大了自主技术创新推进力度、制定了相应的技术创新及人才发展规划。
3)冷轧硅钢产品开发及技术进步。在取向硅钢品种开发、现有产品质量提高方面。确定了以发展节能、环保、高效及服务国家重大装备需求的产品为目标，努力开发并生产更低铁损、更高磁感冷轧硅钢新产品；把提高产品的磁性水平(牌号级别)、表面质量板形质量以及用户认可的综合性能为追求的方向，并努力降低成本，提高竞争能力二无取向硅钢将以大电机铁芯材料及家用电器产业(家电、汽车用变频电机)所需的高效电机铁芯材料为方向，牌号向高、低两极发展(即向低铁损、高牌号和铁损相对较低、但磁感高的中低牌号产品发展)。特别是要通过开发大型发电工程用高牌号无取向硅钢、超高压大容量电力传输变压器用高级别取向硅钢等高端产品，来持续整体地提高武钢冷轧硅钢制造技术，赶超国际最高水平，支撑国家重大技术装备的国产化。
