1、中国热轧硅钢的总体概述
中国从1953年开始生产热轧硅钢，至今有六十年的历史，经过生产技术改进和创新，形成了一套较先进的生产工艺，但由于轧制硅钢的一些固有缺点，与冷轧电工钢相比是落后的。
1.1热轧硅钢的一般概念
所谓热轧硅钢，是把硅钢板坯在850℃以上加热后轧制，然后再进行退火。由于轧制温度高，所以轧制出来的硅钢片都是各向同性的，也就是说硅钢片的磁性在各个方向上相同。这种各向同性的硅钢也称无取向电工钢。无取向电工钢大量应用在电机中的定子或者转子。因为要制造电机定子和转子，就要在大的硅钢片上冲压出圆形零件。这就希望硅钢片沿圆周方向磁性一致，所以要用无取向电工钢。为了获得更好的磁性能，后来又发明了冷轧电工钢，即在较低温度下轧制，再退火。
1.2热轧硅钢的落后生产流程及主要装备
1.2.1热轧硅钢生产流程
热轧硅钢生产流程见下图。
图：热轧硅钢生产工艺流程
1.2.2热轧硅钢主要设备及参数（典型）
板坯剪切机的剪切倾斜度：4°58′，剪切次数：25次/min，剪切行程：80mm，最大剪切厚度：18mm×300mm，剪切强度：σb≤441N/mm2，电机功率：N=11KW，n=960r/min，刀片尺寸：25mm×80mm×350mm，刀片材质：9SiCr；加热炉的有效尺寸：814mm×1382mm×19024mm或20650mm×1390mm×822mm；金属最高加热温度：1150℃，设计能力：5-7t/h或9t/h，燃料：发生炉煤气，煤气最大消耗：3000m3/h；叠轧薄板轧机：主电机型号：YR143-66-12，P=1000KW，n=500r/min，主减速机，A=3000mm，i=12.64；前输送链速度：1.77m/s，后输送链速度：1.81m/s；允许最大轧制力：1200t；压下电机功率：22kW；折叠机：允许最大厚度5mm，最大宽度1045mm，允许最多层数12层，轧辊材质：球墨铸铁，辊身直径：Ø760mm，辊身长度1200mm；双圆盘式剪切机组：电动机功率：N=15kW，n=1460r/min；剪切速度：0.73m/s，最大剪切厚度：5mm，剪切宽度600-1000mm，剪切长度：2000mm；平整机：主电机型号：JSQ157-8，P=320kW，n=750r/min，允许最大压力：350t，平整薄板规格：（0.5-2.0）mm×1000mm×2000mm；退火炉：外罩外型尺寸4000mm×2900mm×3160mm，炉台外型尺寸：4000mm×3056mm×1049mm，内罩尺寸2380mm×1380mm×2290mm，单台退火炉小时耗气量：460m3，使用燃料：发生炉煤气，装炉量：30t/炉。
2、中国热轧硅钢产能及产量状况
2.1中国热轧硅钢产能分析
二十世纪七十年代以前，中国一直以生产热轧硅钢为主，冷轧电工钢长期依赖进口，1978年武钢建成国内第一家冷轧电工钢企业，并正式投产，随着冷轧电工钢近二十年的发展，己取得了质和量的变化。1997年以来太钢、宝钢、鞍钢、马钢等多家企业先后投产，迎来了中国冷轧电工钢产业的快速发展期，截止到2011年全国电工钢生产企业已达45家，其中冷轧电工钢企业约31家、热轧硅钢企业约14家，与2006年相比，冷轧电工钢生产企业增加约24家，增幅为136.8%。2011年热轧硅钢产能减少了10万t，与2010年相比，产能减幅为7.72%。从14家热轧硅钢企业看，11家民营企业、1家集体企业、2家国有企业，约有51台叠轧轧机，大多数来自国企转售或改造。
2.2近三年中国热轧硅钢产量变化
中国热轧硅钢产能主要分布：华东地区7家，热硅产能56.5万t；东北地区2家，热硅产能10万t；华北地区1家，热硅产能15万t；西北地区1家，热硅产能15万t；华南地区2家，热硅产能18万t；西南地区1家，热硅产能5万t。
表1：2009-2011年中国热轧硅钢产能利用率
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名称
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2009
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2010
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2011
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热轧硅钢产能，万t
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100
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129.5
|
119.5
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产能利用率，%
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60
|
92.7
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75.3
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3、中国热轧硅钢存在的主要问题
3.1成材率低及质量差
从全国热轧硅钢生产看，热轧硅钢成材率约为75%-78%，比冷轧低15%-20%；热轧硅钢表面质量较差，同板差大（平均0.03mm），不平度平均12mm/m。
表2：热轧硅钢主要化学成份
%
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C
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Si
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Mn
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P
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S
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≤0.06
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2.2-2.6
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0.25-0.5
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≤0.025
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≤0.020
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表3：热轧硅钢主要牌号电磁性能水平
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牌号
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P1.0≤
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P1.5≤
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B25≥
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B50≥
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DR510
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2.10
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5.10
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1.54
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1.64
|
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DR490
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2.0
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4.9
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1.56
|
1.66
|
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DR450
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1.85
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4.50
|
1.54
|
1.64
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3.2劳动强度大及劳动生产率低
热轧硅钢采取单体的叠轧生产方式，轧出的1000mm×2000mm的硅钢板，需要一张张拉开。掀板工序为纯手工作业，员工劳动强度大和不能很好地保护员工的身心健康及安全，劳动生产率只有135t/人·年。
3.3耗能高及污染环境严重
生产热轧硅钢消耗的天然气155m3/t，电185kwh/t，水5t/t，综合能耗折合标煤约189kg/t，比冷轧高得多；热轧硅钢生产工艺过程中，轧制工序使用的润滑剂为10#石油沥青，污染周边环境。
4、国家对淘汰热轧硅钢所采取的措施
4.1国家多次发文淘汰“热硅”
1997年国家经贸委发布367号文件，将叠轧薄板列入淘汰名录，淘汰期限为2005年底（热轧硅钢均为叠轧生产）；1999年国家经贸委发布16号令要求于2002年底前淘汰热轧硅钢及热叠轧生产工艺（设备）；2002年国家经贸委发布第34号《公告》，要求2003年彻底淘汰热轧硅钢；2005年国家发布《钢铁产业发展政策》，要求加快淘汰叠轧薄板轧机、热轧窄带钢轧机等落后工艺技术装备。虽然国家三令五申要求淘汰，但热轧硅钢片的产量却依然稳定在100万t左右，其原因主要还是市场利益的驱动，没有从源头上治理和国企叠轧轧机转售民企以及地方利益等。
4.2淘汰“热硅”所做的主要工作
2002年上海电器科学研究院组织行业24家电机厂及联合武钢、宝钢、太钢开发了以冷轧硅钢为导磁材料的Y3系列电机产品。Y3系列电机是国内第一个完整的全系列以冷轧硅钢片为导磁材料的基本系列，2003年通过鉴定，为淘汰热轧硅钢走出了第一步。
2006年12月国家发改委发出通知，委托上海电器科学研究所（集团）有限公司对钢铁行业冷、热轧硅钢片的产能现状及冷轧硅钢片的步伐进行调研，以促进钢铁行业结构调整和中小电机行业“以冷代热”的工作进程。
2007年国家发改委和上海电器科学研究院及全国中小型电机分会联合在上海召开“淘汰轧硅钢相关措施与时间节点建议”研讨会。形成了如下建议：
1）配合上电院工作，武钢提供了“加快淘汰热轧硅钢的研究”专题报告；
2）认为淘汰热轧硅钢是中国钢铁产业政策的需要，也是机电产品更新换代，不断进步的需要，关于冷轧电工钢和热轧硅钢的价格问题，大多数代表认为价格是市场决定的，在冷、热硅钢并存的今天，硅钢产品的价格上涨完全是市场行为；
3）会议介绍“十一五”期间，中国冷轧硅钢产能达到700-800万t，2005年电工钢表观消费量为398.338万t、2006年为440.08万t，从2005年开始中国电工钢进口逐年呈下降趋势，根据这个产能和市场需求情况看，冷轧硅钢完全能够满足淘汰热轧硅钢后的缺口；
4）电机行业对国家淘汰热轧硅钢表示认同，但也希望冷轧硅钢价格不要涨得太快，因为热轧硅钢的价格低于冷轧硅钢，所以会阻碍“以冷代热”的步伐。同时为了满足高效电机应用，希望冷轧电工钢生产企业开发出超高效用电工钢；
5）国家发改委提出：一是根据钢铁产业政策再次提出淘汰热轧硅钢是大势所趋，希望行业要加强领导、明确责任，要求上海电器科学研究院继续牵头促进淘汰热轧硅钢工作；二是宝钢、鞍钢、武钢等冷轧硅钢企业要配合淘汰热轧硅钢工作，希望冷轧硅钢的价格不要上涨过快；三是热轧硅钢厂要从国家利益出发，小利服从大利，列出淘汰热轧硅钢的时间表；四是国内中小型电机行业太散、太乱，不利于中小型电机行业健康持续发展，要加快调整产品结构、规范行业行为。
4.3冷轧无取向电工钢产能已具备淘汰热轧硅钢能力
4.3.1冷轧无取向电工钢现有产能
截止2011年，中国冷轧电工钢产能已达915万t，其中，无取向电工钢约835万t、取向电工钢80万t。完全可以满足国内机电行业的需求，产能情况见表4。
表4：2009-2011年中国冷轧电工钢产能及利用率
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品种
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2009
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2010
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2011
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冷轧取向电工钢产能，万t
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57
|
75
|
80
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产能利用率，%
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73.7
|
71.4
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77.4
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冷轧无取向电工钢产能，万t
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578
|
811
|
835
|
|
产能利用率，%
|
60.7
|
70.3
|
67.1
|
|
热轧硅钢产能，万t
|
100
|
129.5
|
119.5
|
据不完全统计，江苏、浙江、山东、广东、河北、河南等地停建电工钢项目约11家，目前在建有6家以上，原预计新增电工钢产能约411万t，其中取向电工钢新增产能62万t、无取向电工钢新增产能349万t。根据现统计，预计新增电工钢产能约199万t，其中取向电工钢新增产能54万t、无取向电工钢新增产能145万t，其中新增产能分别减幅12.90%、58.45%，与原预计新增电工钢产能相比减少约212万t，减幅为51.58%。
4.3.2冷轧无取向电工钢实际产量
截止2011年，中国共生产冷轧无取向电工钢约560.21万t，与2010年相比，无取向电工钢增加产量43.99万t，增幅为8.52%；共进口冷轧无取向电工钢63.61万t，与2010年相比，进口量减少了7.73万t，减幅为10.83%；共出口冷轧无取向电工钢22.33万t，与2010年同期相比，增加出口7.97万t，增幅为55.5%。
2011年中国电工钢表观消费量约783.35万t（见表5），其中冷轧无取向电工钢表观消费量约601.49万t，取向电工钢表观消费量约91.92万t（不含二次油片数量），已成为世界最大的电工钢生产及消费国，其国产化技术和装备水平、品种档次及磁性能指标均接近世界先进水平。
表5：2009-2011年中国电工钢表观消费量情况（万t）
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2009年
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2010年
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2011年
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表观消费总量
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526
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771.8
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783.4
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冷轧无取向
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392
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573.2
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601.5
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冷轧取向
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74
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78.6
|
91.9
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热轧硅钢
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60
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120
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90
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5、淘汰热轧硅钢的几点建议
5.1淘汰热轧硅钢的现实意义
目前，中国是世界上唯一还在生产和使用热轧硅钢片的国家，严重制约了中国机电工业的发展，增加了能源消耗。用冷轧电工钢取代热轧硅钢是现代冶金、金属物理、压力加工等技术综合水平的反映，也是一个国家建立强大电力工业、机械制造业和现代化冶金工业的重要标志。同时淘汰热轧硅钢会给社会带来巨大效益：一是提高社会资源利用率。用热轧硅钢生产铁心，成材率为75%-78%，而相应牌号的冷轧电工钢成材率为90%，前者多消费了15%的资源；二是利用成卷冷轧电工钢可对铁心制造业进行改造，实现高速化、连续化，大幅度提高劳动生产率，这在中、小、微型电机制造行业，特别是家用电器电机制造业效果更为明显；三是淘汰热轧硅钢生产工艺可以消除工艺过程中产生的沥青油烟污染源，从而把生产热轧硅钢片的工人从高温、高劳动强度中解放出来；四是“以冷代热”可大幅度减少社会能源消费，按同等硅含量用冷、热工艺不同所生产出的产品性能也不相同，据计算，用冷轧电工钢取代热轧硅钢做电机每1万t所做的电机每年可节约1亿kWh电，相当于用40400t标准煤所发的电量等。
5.2推动下游电机行业技术进步，提高国际竞争力
长期以来国内企业以生产Y1和Y2系列电机为主，Y1和Y2系列电机都是以热轧硅钢为导磁材料设计开发的，由于技术门槛低，国内有近2000家的中小型电机生产企业，造成竞争激烈，市场混乱，电机质量参差不齐，国外电机企业纷纷投资进入国内，以技术和资金上的优势，正逐步占领国内市场。随着“以冷代热”的推进，国内企业联合设计了以冷轧硅钢片为导磁材料的Y3、YX3等系列的电机产品以及加快推广IE2、IE3高效电机，这将有力的促进中国中小电机行业的产业升级，提高国际竞争力。
5.3淘汰热轧硅钢是节能减排及科技进步的需要
热轧电工钢制作的电机耗电量多，噪音大，据资料显示，用冷轧电工钢制作电机可节约大量的能源。目前中国电机的总装机容量已达5亿多kW，年耗电量达8000-10000亿kWh，约占全国总用电量的60%，占工业耗电量的75%左右。在中国各类在用电机中，80%以上的为0.55-200kW以下的中小型异步电动机，其中相当于世界上世纪50年代技术水平的JO2系列的电机约占20%，相当于70年代末的Y系列电机占70%。国家“十二五”规划中，把节能降耗作为一项硬指标，首次把节能降耗目标与经济增长目标放在同等重要的位置，电机“以冷代热”，对提高全社会的能耗水平意义重大。
5.4国家应采取与市场杠杆相结合政策
1）加大淘汰热轧硅钢的力度。在国家政策的指导下，利用市场的扛杆，加快淘汰热硅，从源头抓起，对现有生产热轧硅钢企业的叠轧轧机进行统计，由国家统一回收或自行报废处理，杜绝转售使用；
2）对违规生产的企业采取限电、限气措施及工商、质检联合执法检查；
3）修订电机设计及制造标准。明确标注电机所用硅钢片，不得使用热轧硅钢；
4）制定补贴政策。因历史遗留原因，对国有企业或1997年下文淘汰前的企业，国家给予一定补贴或调整产品结构投资政策，同时做好维稳和职工安置工作；
5）制定给予电机企业补贴和鼓励政策。长期以来，大多数电机企业采取手动冲床冲片，虽然生产效率低，但已成习惯，建议投资更换连续冲床设备，使电机行业平稳转行和产品升级，提高自动化程度。
收稿时间：2013年1月
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