含Si量为015%～415%极低碳硅铁合金通称为硅钢片,含Si量<015%极低碳钢板称为低碳电工钢板,两者统称为电工钢板。电工钢板主要用作各种电机、发电机和变压器的铁心,是电力、电子和军事工业中不可缺少的重要软磁合金。电工钢板在磁性材料中用量最大,也是一种节能的重要金属功能材料。它与一国的电能消耗量密切相关。它的生产工艺复杂,制造技术严格,国外的生产技术都以专利形式加以保护,视为企业的生命。电工钢板的制造技术和产品质量是衡量一个国家特殊钢生产和科技发展水平的重要标志之一。
冷轧电工钢，特别是取向硅钢的制造工艺和设备复杂，成分控制严格，杂质含量要求很低，制造工序长和影响性能的因数多，其产品质量常被认为是衡量一个国家特殊钢制造技术水平的重要标志，而取向硅钢又获得钢材中“艺术产品”美称。
目前我国,继美国之后是第二电力消费大国,又是电力非常缺乏的国家,还是电力浪费大国,我国消费的能源占世界的30%。与此形成强烈对照的是中国创造的GDP不到世界总量的4%。所以电工钢板的质量优劣和数量多少,直接影响着国力的发展,因此,发展冷轧电工钢具有重要的战略意义。
一、冷轧硅钢片生产能力
我国目前生产冷轧硅钢片的企业主要有武钢、宝钢、太钢、鞍钢4家。
冷轧电工钢板分为冷轧取向硅钢片和冷轧无取向硅钢片。
⑴冷轧取向硅钢片
冷轧取向硅钢片主要用做各种变压器的铁芯,目前,世界上约有16个企业生产取向硅钢片,武钢是我国目前唯一一家能够生产冷轧取向钢片的企业。生产设备和技术74年由新日铁引进,设计产量2.8万t,生产的牌号如表3所示。经过20多年的发展和90年代的改扩建,至今已经具备了10万t/a(实际可达到12.5万t)取向钢片的生产能力。在产品质量方面,武钢一直瞄准和赶超当今冷轧硅钢世界顶级水平的日本新日铁。特别90年代以来,为了顺应市场变化,更是加大了新品开发和技术进步投入的力度(引进了高温轧制技术、含Cu取向钢、新成分Hi-B钢),在产量、品种、质量等方面都取得了长足的进步。然而,同市场需求与国外先进水平相比,武钢冷轧取向钢片还有较大差距。
⑵冷轧无取向硅钢片
武钢在1978年11月,开始生产冷轧无取向硅钢片,生产设备和生产工艺由新日铁引进,当时引进0.35mm和0.50mm两个厚度规格,12个牌号。武钢对引进技术进行消化、吸收、创新,取得了显著成效,开发了市场急需多种新产品,如表4所示,近几年新产品量,占无取向硅钢总量的16%以上。在1998年7月建成由国内设计的第一条生产无取向硅钢片退火CA5线,最大退火速度150m/min,年产量22万t/a,主要生产中低牌号冷轧无取向硅钢,目前运转良好,从此结束了中国不能设计硅钢退火线的历史。
宝钢目前主要生产中低牌号无取向电工钢,于2000年5月投产,生产技术和设备由日本引进,采用1550冷轧机,设计共有14个种类的无取向硅钢品种,设计厚度为0.35、0.50、0.65mm3种规格,宽度为800～1300mm。宝钢冷轧无取向硅钢目前采用两类三个品种的涂层:无机类涂层(D类)、半有机簿涂层(A1L)、半有机厚涂层(A1H)。宝钢充分发挥1550轧机的优势,2003年产量超设计能力45.14%,产品已走向世界。为了开拓市场,近几年开发出多种牌号的新产品。
太钢冷轧无取向硅钢片生产线于1997年底投产,设备由法国引进,生产工艺自己独立开发,至今已经能够生产符合标准GB/T2521-1996要求的50W470以下各牌号的冷轧无取向硅钢,其中以50W470、50W540、50W600为主要生产牌号。规格为0.50mm×(1000～1200)mm,可以成卷或单片交货。太钢冷轧无取向硅钢板采用G1、G2两种涂层,G1涂层(EB5300)是国外尤其是欧洲广泛使用的环保型涂层,符合国际使用要求。太钢也开发出高磁感、低铁损的家电用钢。
鞍钢生产冷轧电工钢是鞍钢“十五”重点技改项目,年生产80万t冷轧无取向电工钢,计划第一条连续退火涂层生产线(20万t/a)于2004年上半年投产。为了做好80万t冷轧无取向电工钢生产线的前期准备工作,利用鞍钢现有设备和技术,独立试制出冷轧电工钢无涂层产品,有50AW470B～50AW1300B等系列投放市场。
预计到2005年底我国冷轧硅钢片生产能力可达266万吨。
二、冷轧硅钢片产量不能满足国内需求
尽管我国冷轧硅钢片产量从1996年的17.89万吨增加到2004年的127.67万吨，增长了7.14倍，大大高于同期钢铁产量增长速度，但由于其基数小，生产水平低，远远不能满足国内消费需求，如1996年电工钢表观消费量106.45万吨，缺口88.56万吨依靠热轧硅钢片和进口冷轧硅钢片来弥补，到了2004年，国内生产冷轧冷轧硅钢钢片127.67万吨，全年表观消费量392万吨，缺口达264.33万吨，冷轧冷轧电工钢板自给率仅32.57%。
三、我国冷轧硅钢片存在的问题
除了数量不能满足国内需求外，国产冷轧硅钢片还存在如下问题：
⑴无取向硅钢存在的问题
1)性能差用户反映,国内无取向硅钢片铁损上限较高,磁感下限较低,力学性能不稳定。对上海电机厂、四川德阳东方电机厂和广州冷机股份公司(以下分别简称上电、东电和冷机)进行调研,用户希望钢铁厂进一步改善硅钢片平直度、中间烂片等问题。
2)宽度不足三峡等需求宽度1090mm无取向材,但国内无货源供应。
⑵取向硅钢片存在的问题
1)质量有差异与日本Hi2B钢比较,铁损高,板形差,表面质量、厚度精度不良。
2)品种少比日本低5个牌号,日本已经开发出磁畴细化(机械刻痕、激光刻痕、等离子辐射等)产品,如23ZH,23RZH,RGH2HPDR。根据变压器的大小,可供选择的产品为:27QG95～130,30QG100～130,27Q120～140,30Q120～150,DG1～DG6220,DG3～DG7215。
3)规格不全0.23mm产品不能大量生产,0.10mm以下产品还没有开发。
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