近年来,高磁感取向硅钢磁感高、铁损低、制作成的变压器具有噪音低的特点,被广泛用于220KV以上电压级别大容量电力变压器和高效节能型配变铁芯的制造,同时,由于节能降耗要求的提高,其应用范围越来越广。取向硅钢的产能和技术方向也越来越引起人们的关注。
国内外取向硅钢产能及预测
目前,我国能够生产全覆盖日本所有牌号的取向硅钢,在产量方面也在不断增加。目前国内外硅钢的产量及未来预测情况如下。
国外取向硅钢。目前世界上较大的取向硅钢生产厂家共有12家,总产能约260万吨。其中,国外9家,总产能约203万吨,高磁感产品的比例约50%。下表是国际上主要生产厂家和产能情况。
表1:国外取向硅钢主要生产厂家和产能情况
国外取向硅钢生产厂家
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序号
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企业
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产地
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产能(万吨/年)
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备注
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1
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新利佩茨钢铁(NLMK)
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俄罗斯
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37
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以CGO为主
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2
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AK Steel
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美国
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30
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以CGO为主
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3
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蒂森克虏伯 (TKES)
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德国 法国
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25
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以CGO为主
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4
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浦项(POSCO)
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韩国
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26
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HiB钢产能占约80%
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5
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新日铁(NIPPON)
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日本
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30
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HiB钢产能占约80%
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6
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JFE
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日本
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35
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HiB钢产能占约80%
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7
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安塞米塔尔(Arcelor Mittal)
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捷克 巴西
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8
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以CGO为主
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8
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塔塔(Tata Steel)
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英国
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6
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以CGO为主
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9
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Stalprodukt S.A.
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波兰
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6
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以CGO为主
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合计
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203
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国内取向硅钢。2011年,我国较大的取向硅钢生产厂家主要有3家,分别是武钢、宝钢、鞍钢,总产能约62万吨,其中高磁感产品比例约46% 。2010年国内取向硅钢实际产量约53万吨,其中HGO产品约25万吨。以下是产量及分布情况。
表2:中国国内取向硅主要生产厂家
国内生产厂家
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序号
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企业
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产地
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产能(万吨/年)
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备注
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1
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武钢
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湖北
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44
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HGO钢产能占45%,2010年产能40万吨
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2
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宝钢
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上海
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10
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HGO钢产能占100%,2010年产能9.8万吨
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3
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鞍钢
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辽宁
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8
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HGO钢产能占40%
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4
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民营企业
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广东/四川
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5
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以CGO为主,2010年产量3万吨
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合计
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67
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未来产能预测。目前,国内现有取向硅钢生产企业大都在扩建,还有一些企业正在建设中,未来5年我国取向硅钢产能将有大幅度增长,预计到2015年将达到130万吨,HGO将达90万吨以上。
表3::2011年-2015年国内取向硅钢产能预测情况
年份
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单位
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2011
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2012
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2013
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2014
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2015
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取向硅钢
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万吨
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57
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70
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82
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116
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130
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其中:HGO
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万吨
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27
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36
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44
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68
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90
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未来需求预测:2011年需求为87万吨,到2015年约为100万吨。
高磁感取向硅钢技术发展趋势
目前,国内外在高磁感取向硅钢的生产方面还存在一些需要解决的问题,主要包括工艺、质量等方面。这些问题也构成了我们的技术进攻主要方向。下表是现阶段高磁钢取向硅钢生产中须解决的问题。
表4:现阶段高磁钢取向硅钢生产中须解决问题
生产方式
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生产特点
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需解决问题
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高温HGO
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加热温度高、能源消耗大、成材率低、成品易产生缺陷;产品磁感高、磁致伸缩小、磁畴细化效果好
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制造成本高、热轧板边裂大、成品孔洞、板形、细晶等制造方面的问题
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低温HGO
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成品磁感偏低、性能均匀性较差,冷轧加工性差;热轧加热温度低,能源消耗少,无边裂,成本显著下降
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改善加工性、改善成品晶粒结构、减少成品晶粒与高斯位向的偏离角、提高磁性均匀性
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从未来取向硅钢的技术发展方向来看,主要集中在降低铁损、提高磁感值和降低成本等方面。
降低铁损。下表列举的是降低铁损方面,未来的技术发展趋向。
表5:未来取向硅钢降低铁损方面技术发展趋向
降低经典涡流损耗
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1.厚度减薄
取向硅钢减薄可有效的降低经典涡流损耗,生产上的厚度从0.35mm-0.30mm-0.27mm-0.23mm-0.18mm-0.15mm的过程。衔接顿国内变压器厂家正在逐步加大使用0.27mm和0.23mm高磁感取向硅钢产品,在“十二五”末将成为电力变压器主要铁芯原料
★开发0.18mm及更薄规格低铁损高磁感取向电工钢
2.提高Si含量
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降低异常涡流损耗
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磁畴细化
完善磁畴细化技术,进一步减少小刻痕宽度和磁畴宽度,减少刻痕对磁感的影响,提高降低铁损的效果
★开发耐热磁畴细化技术
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降低磁带损耗
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1.净化钢质,减少成品中的夹杂物及内应力,表面平滑化
2.提高取向度
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提高磁感值。提高磁感值也是未来取向硅钢技术发展的重要方向,这方面的技术进步目标主要包括以下几个方面。如上表所示。
提高取向度
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使磁感值B800达到1.96T以上
现阶段有必要对高牌号产品的磁感值B800≥1.92T作为推荐标准,以进一步提高我国的产品质量水平
★B800≥1.94T产品开发
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快速加热
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抑制回复过程,使高斯晶粒位向更加准确
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降低生产成本。由于硅钢的优异性能,其使用范围和用量不断增大,在降低生产成本方面也提出了更高的要求,作为未来的技术进步方向,以下几个工艺将成为技术攻关的目标,主要是:(1)无抑制剂取向硅钢生产方式;(2)板坯低温加热生产高磁感取向硅钢技术;(3)薄板坯生产取向硅钢技术;(4)板坯电磁加热生产高磁感取向硅钢技术。
来源:国家硅钢工程技术研究中心
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