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宝钢取向硅钢研发生产与自主创新技术

中国钢铁工业科技大会上,宝钢《低温高磁感取向硅钢制造技术的开发与产业化》项目荣获了2012年中国冶金科学技术奖唯一的特等奖。
 
1997年踏上取向硅钢的研发之路,到2008515取向硅钢机组顺利产出第一卷合格取向硅钢板卷,宝钢人“十年磨一剑”,向世人宣告:宝钢已经掌握代表钢铁业顶级制造水平的取向硅钢工艺技术。
 
厚积而薄发。宝钢在其后的取向硅钢生产中,势不可挡,创造了中国钢铁工业发展史上一个又一个新的记录。
 
200910月,宝钢高磁感取向硅钢通过国务院三峡办专家技术评审;201010月,宝钢高磁感取向硅钢制成三峡工程地下电站500千伏大型变压器并投入运行,打破了我国大型变压器长期依赖进口取向硅钢的局面;同年,宝钢取向硅钢全线实现“达产、达标、达效、达能”目标,创下国际同类产线年“四达”速度最快的纪录,并实现取向硅钢、高磁感取向硅钢和激光刻痕高磁感取向硅钢三个系列20余个牌号的批量稳定供货能力……
 
回首宝钢取向硅钢的研发生产之路,宝钢人无比自豪:我们从零开始,依靠自己的聪明才智,自主集成创新,迎来了收获的今天。同时也无比感慨:这是一条曲折的跋涉之路,这是一条坎坷的研发之路,这是一条艰辛的创新之路。这条路,见证了宝钢人洒下的心血和汗水。
 
肩负使命 卧薪尝胆 立下宏志
 
取向硅钢是全球钢铁制造业公认的“皇冠上的明珠”,世界上只有少数钢铁企业有能力制造,在国内,能够生产取向硅钢的钢企更是屈指可数。因此,取向硅钢在国内市场长期处于供不应求的状态。我国是世界上最大的取向硅钢进口国,每年进口量占世界总产量的10%以上,尤其是用于高性能变压器的高磁感取向硅钢,几乎全部依赖进口。
 
随着我国国民经济的发展以及国家能源战略的实施,三峡工程等一大批大型水电工程和电站上马,对取向硅钢的需求也急剧增长。市场需求引发了进口取向硅钢价格暴涨,单次提价高达1000美元/吨。受制于此,我国变压器制造企业的运行和发展受到了严重影响。
 
取向硅钢生产能力的严重不足,成为国家电力传输系统效率提升和节能政策落实的“瓶颈”。
 
对于中国这样一个正在快速实现工业化的大国来说,取向硅钢已成为一种战略性的原材料。国家、电力行业、变压器制造商都十分期望国内钢铁企业能承担起提供取向硅钢重任。
 
宝钢在30多年的建设发展中,始终牢记钢铁报国、争创一流的使命。宝钢人十分清楚,要成为世界一流的钢铁企业,必须跨过制造取向硅钢这道坎。宝钢领导高瞻远瞩,果断决定:加快取向硅钢研发,并把取向硅钢定位于继汽车板后的宝钢第二大战略产品。
 
不畏艰难 坚持自主 勇于创新
 
能否生产取向硅钢,被视为一个国家钢铁制造水平的重要标志。要攀登这样一个钢铁制造技术的高峰,对于缺乏相关技术和经验的宝钢绝非易事。
 
倾全宝钢之力研发取向硅钢。1997年,宝钢调集与硅钢事业相关的精兵强将,以宝钢研究院硅钢研究室(所)为主干,汇集宝钢硅钢研发、生产技术及设备技术等各方面专业人才,组成高效的集产销研为一体的攻关团队,开启了宝钢取向硅钢的发展战略策划、产品工艺技术研发等创新征程。
 
摆在宝钢人面前开展取向硅钢研发有两条路径,一条是高温、一条是低温。宝钢人最终选择低温路线。宝钢人十分清楚,低温比高温更难,可低温取向硅钢更顺应市场未来发展趋势,且国外已有成功的案例。但因种种原因,国外生产企业对宝钢实施全面技术封锁。这注定了宝钢自主研发取向硅钢是一条坎坷艰难、充满风险的道路!
 
为了一个目标聚集到一起,所有人朝着一个方向努力。研发团队成员没有了白昼黑夜,没有了节假日。历经无数次试验失败,历经无数次推倒重来。屡战屡败,屡败屡战,越战越勇。当钢种中出现一个成分性能不稳定,所有人汇聚到一起,一个参数一个参数进行调整模拟。做一个周期的实验,最快要15天。为了与时间赛跑,研发团队采取并行和交叉进行的方法,一年做了76轮次的实验;为了精确地分析标样,他们发明了47种检测分析方法。
 
天道酬勤。在宝钢领导高度重视和亲自参与下,在宝钢各相关部门的大力支持下,研发团队团结协作,取向硅钢研发工作稳步推进,取得了累累硕果。自主建成了具有先进水平的取向硅钢实验室,在实验室内贯通了取向硅钢工艺流程,为工艺技术研发提供了完善的试验手段;导入DFSS方法论,创新了研究方法,提高了研发效率及研发成果的可靠性。2004年在实验室稳定试制出合格的一般取向硅钢及高磁感取向硅钢样品,并明确了各工序的一贯制技术要求及关键工艺参数的控制规律,具备了大生产工艺转化的必要条件;在产线设备谈判阶段,以工程需求为导向,研究和认证产线基本设计参数对产品质量可能产生的影响,解决设备谈判过程中遇到的疑难问题,降低了技术风险;在取向硅钢前工序验证阶段,承担后工序模拟验证的重任,为优化前工序工艺参数提供了依据,深入揭示出后工序工艺参数对产品性能的影响规律;在投产阶段,充分发挥产线模拟及系统剖析优势,在工艺优化、疑难诊断等方面富有成效。
 
2008515,宝钢迎来一个激动人心的时刻,第一卷合格的取向硅钢产品成功下线……
 
精心雕琢 苛求精准 协同高效
 
取向硅钢的质量优劣可以从电磁性能、表面性能、尺寸精度和机械性能四个方面来衡量。在实现“批量、稳定、合理成本”的宝钢取向硅钢生产目标的过程中,“苛求、精准、协同、高效”的宝钢硅钢工作理念应运而生。结合取向硅钢生产特点,宝钢制订了“九定”、“控制计划”、“岗位对标”、“火车时刻表”等四大管理工具,倡导提高执行能力,积极主动适应变化,并以此引领企业管理、技术、操作。
 
宝钢取向硅钢快速进步,得益于把追求质量放在第一位,并不断给自己设定阶段性目标。200910月,硅钢部全面启动全产线年达标工作。为此,硅钢部实施了“取向硅钢年达标生产跟踪日报”制,即员工每天对涉及年达标的生产、质量、设备、能源等方面的指标进行筛选,挑选出关键指标集中在这张表上,搭建了年达标的工作平台。日报表将问题显性化,有效帮助了员工及时抓住主要问题,工作推进方向更明确了。当产量、质量、设备、能耗等问题在日报表上揭示出来后,硅钢部相关首席工程师就主动跟进,牵头专题研究,实施攻关。正是在“苛求、精准、协同、高效”工作理念的指导下,取向硅钢产品实物质量不断上新台阶,综合成材率和高端产品比例稳步提高。
 
第一卷合格取向硅钢下线后,第三个月,代表当今世界最先进的低温生产工艺取得突破;第四个月,取向硅钢生产实现月盈利;第五个月,脱碳退火机组全面实现“四达”。2010年底,投产仅28个月的宝钢取向硅钢实现了全产线年“四达”的目标。
 
截至目前,宝钢已实现了取向硅钢产品牌号全覆盖,其中10个牌号高等级取向硅钢产品填补了国内空白。项目形成了完整的自主知识产权体系,申请发明专利29项、实用新型专利47项、技术秘密405项。
实现取向硅钢的“批量、稳定、合理成本供应市场”目标,标志着宝钢研发、技术、装备、操作和现场管理达到了世界先进水平。
 
支撑用户 提升能力 打造品牌
 
宝钢始终把支持国内变压器制造企业推进大型变压器国产化,满足国家能源战略需求作为取向硅钢产销研的重中之重。早在取向硅钢研发过程中,宝钢取向硅钢产销研团队以用户为导向,系统策划,瞄准国内外高端市场和用户开展广泛调研,与国内外著名企业进行技术交流,不断推进成本改善和质量登高,加快提升制造能力。
 
为使宝钢取向硅钢尽早被用户认可,徐乐江董事长亲自带队开展市场开拓工作,先后走访三峡工程总公司、国家电网、南方电网,走访国内著名变压器制造企业,广泛与用户进行深入交流,既提高了用户对宝钢取向硅钢的认知度,也使宝钢取向硅钢始终按照用户的需求向前推进。
 
2009年,国务院三峡办专门组织10多位中国工程院院士和专家,就三峡工程大型变压器应用宝钢高磁感取向硅钢进行评审。宝钢高磁感取向硅钢以其良好性能获准用于三峡工程大型变压器上。
 
同年,三峡工程正式向宝钢订购取向硅钢制造一台500千伏大型变压器。宝钢高度重视三峡工程供料,徐乐江等领导作出重要指示,要求全力以赴,精益求精,按期保质保量完成,打响宝钢取向硅钢品牌。在宝钢股份硅钢部、制造部、炼铁厂、炼钢厂、热轧厂、运输部、薄板销售部、营销管理部、宝钢国际等组成的团队的努力下,产品按合同要求交付用户。制造变压器的河北保变认为,宝钢高磁感取向硅钢产品质量已接近或达到国外同类产品水平。201010月,采用宝钢高等级取向硅钢制造的变压器,经过严格的技术性能测试,噪音、空载损耗等重要技术指标全部满足要求,顺利投入三峡工程应用。
 
三峡工程500千伏大型变压器投运表明,宝钢取向硅钢综合制造能力得到了充分检验和提升,为高磁感取向硅钢国产化应用奠定了基础。由此,我国大型变压器制造依靠进口取向硅钢的历史一去不复返。
 
继三峡工程后,宝钢取向硅钢先后在国家电网、南方电网及溪洛渡、向家坝等重要变电站和水电站应用。截至目前,使用宝钢高等级硅钢制造的500千伏及以上电压等级的大型变压器数量已达到222台。其中,电压等级最大800千伏,容量最大达到114万千伏安。经过4年生产实践,宝钢高磁感取向硅钢产品具备500千伏及以上电压等级大型变压器用取向硅钢的批量、稳定供货能力,为大型变压器国产化作出了重要贡献。
 
在致力大型变压器用材国产化的同时,宝钢积极实施取向硅钢走出去战略,努力打造中国取向硅钢品牌。2010年,全球最大、最先进的变压器制造商瑞士ABB公司,组织专家对宝钢取向硅钢制作的6台配电变压器进行性能检验,经测试,各项性能指标全部满足要求。至此,宝钢取向硅钢产品率先顺利通过ABB的全面认证。此后,宝钢取向硅钢又通过了美国阿尔斯通、德国西门子等世界著名公司的认证,为宝钢取向硅钢走向国际市场奠定基础。截至目前,宝钢取向硅钢出口3万多吨,销往日本、韩国、德国、美国和意大利等20多个国家和地区。
 
十年磨一剑,扬眉剑出鞘。宝钢取向硅钢的自主创新之路,再一次雄辩地证明:宝钢人有信心、有能力,在世界冶金技术发展史上留下自己的印记。宝钢人也清醒地认识到,宝钢的取向硅钢产品性能、规格、质量等与国外先进相比还有一定差距,取向硅钢研发和产业化还任重道远。宝钢需要加倍努力,通过提高生产规模,扩大品种规格,提升产品性能,来满足国民经济发展和国家能源战略的需要,打响中国取向硅钢自主品牌。
 
来源:宝钢
原文链接:http://1guigang.com/news/918.html,转载请注明出处~~~
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