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      武鋼電力工程用高端硅鋼的生產研發及應用

      放大字體  縮小字體 發布日期:2017-03-07  來源:電工鋼領航網  作者:edit3  瀏覽次數:31
      核心提示:1產品開發和市場開拓背景大型發電機和大型變壓器是大型電力工程項目的核心裝備,直接影響到工程運行質量。用于制造大型發電機鐵
      1產品開發和市場開拓背景
       
      大型發電機和大型變壓器是大型電力工程項目的核心裝備,直接影響到工程運行質量。用于制造大型發電機鐵芯關鍵原材料的是高端無取向硅鋼,制造大型變壓器的是高端取向硅鋼,而這些高端硅鋼在2008年以前主要依賴進口。
       
      大型電力工程項目使用國產硅鋼片少,有國內技術及產品質量不足的原因,同時也有用鋼行業對國內產品的認同、市場開拓等方面的問題。面對此局面,武鋼于2008年成立了市場專項開拓組,由落戶武鋼的國家硅鋼工程技術研究中心牽頭,重點研究高端硅鋼的質量提升和規模化生產。
       
      2產品開發和關鍵技術
       
      與常規產品相比,大型電力工程用高端硅鋼要求磁性能更優,其中無取向硅鋼主要要求低鐵損和低的磁各向異性能;高端取向硅鋼要求低鐵損和高磁感應強度。表面和板形作為共性技術指標,要求涂層絕緣性更好、表面光滑、顏色均勻、底層附著性更好、厚度均勻性更好、板面更平直、邊部毛刺更小。此外,大型發電機的高端無取向硅鋼還要具備更高的機械強度。而且,對供貨批次的質量穩定性、一致性也有更高要求。
       
      武鋼采用硅鋼全流程一貫制管理制度,增設表面質量檢測和激光刻痕等先進設備,保障了高端硅鋼的快速成功開發。
       
      高端無取向硅鋼50W250產品主要攻克了磁性、機械性能、板形三大難點。開發了鋼水高純凈度控制技術、微量元素精準控制技術、鑄態組織控制技術、一次冷軋法及成套生產技術。為滿足大型發電機機械強度的要求,對成分進行合理設計和晶粒度的精準控制,找到了熱軋、冷軋、退火工藝對組織、織構和機械性能的影響規律。重點突破和發現了成分高純凈度和一次冷軋對減少磁各向異性的聯合作用。開發的熱軋板形平直度控制技術和冷軋厚度精度及板形控制技術,保障了大型電機對板形和厚度質量的需求。
       
      高端取向硅鋼27RK095/27RK090產品主要攻克了磁性、涂層、板形三大技術難點。為實現低鐵損和高磁感,主要攻關了成分和工藝流程優化設計、關鍵元素的高精度控制、高斯織構和抑制劑組合控制、磁疇細化等關鍵技術難點。開發了新型絕緣涂層,使得層間電阻大幅提高、涂層光澤度和摩擦系數有效控制、附著性和外觀質量一致性大幅改善。在提升板形質量方面,主要開發了熱軋與冷軋板形平直度控制技術、常化溫度與冷卻均勻性控制技術、邊部毛刺和寬度精度控制技術。
       
      3產品實物質量與應用對比
       
      經收集近3-5年質保書數據,與武鋼產品進行對比,武鋼高端無取向硅鋼50W250,在磁感B5000、鐵損P1.5/50以及磁各向異性等關鍵技術指標的綜合性能與日本新日鐵住金的50H250相當,優于JFE、蒂森克虜伯、安賽樂米塔爾等其他進口同類型產品,詳見表1。
       
      武鋼高端取向硅鋼27RK095,在磁感B800、鐵損P17/50等關鍵技術指標與新日鐵住金的27ZDKH95相當,優于浦項、JFE等其塔進口同類型產品,見表2。
       
      武鋼高端硅鋼應用于三峽大型發電機和變壓器后,又在溪洛渡、向家壩等項目上成功應用,高端無取向硅鋼在損耗、鐵芯最大溫升、鐵芯最大溫差等核心指標上優于進口產品。高端取向硅鋼,在空載鐵損、空載電流以及過勵磁下的相應的指標都優于進口產品,獲得了國內高端用戶的高度認可。
       
      4產品市場開拓及效果
       
      項目開發之初,在市場有需求但對國內產品還未認同的情況
       
      下,武鋼積極落實“以市場為導向、以滿足用戶需求為目標,為用戶提供性價比高的產品,為用戶鋪就成功之路”的營銷理念。抓住重裝設備鐵芯材料國產化契機,通過建立目標、制定方案、三方檢測與技術評審、鐵芯應用制造及最終評價改進,將大型電力裝備用高端硅鋼的市場成功打開。
       
      具體的市場開拓組織方式有“三位一體”、“項目制”、“EVI”、“聯合實驗室”等,分別起到組織制度保證、產銷研協同、員工激勵、產業鏈協作等作用,滿足市場的可持續發展。
       
      在產品應用和市場開拓過程中,武鋼牽頭制定了《700MW級大型水輪發電機用鋼無取向硅鋼50W250、50W270技術規范》,《500KV及以上變壓器用冷軋取向電工鋼帶》等多項行業規范和產品標準,并配合用戶建立相應的企業采購標準。贏得了高端硅鋼片制造和使用的技術話語權。近三年,武鋼高端硅鋼供應量保持20%以上增長率(圖1),產銷率100%。武鋼高端硅鋼產品實現了代替進口,為建設國家的電力能源行業經濟安全運行、綠色運行提供了基礎。
       
      5存在問題及未來三年預測
       
      存在的問題:高端硅鋼較常規產品的制造成本偏高,還需進行持續的技術革新,帶動行業內硅鋼總體品質進一步提升,提高國產硅鋼的國際競爭力。
       
      前景預測:國內大型電力工程未來五年黃金發展期。特高壓線路將投產多條交流和直流工程核準與建設,規模較去年大幅增長,未來仍將有約10條特高壓線路得到核準。同時伴隨“一帶一路”建設的逐步推進,特高壓工程將進一步走出國門。烏東德、白鶴灘等大型水電設備將相繼建設,單機容量分別高達850MW、1000MW,對高端無取向硅鋼有大量需求,配套的電站變壓器亦需要高端取向硅鋼。
       
      經過技術再發展,高磁感取向硅鋼將可直接用于中小型配電變壓器,滿足農網改造對節能變壓器的需求。而電動汽車、高效電機對高端無取向硅鋼的需求量越來越大。(該產品獲得2016年度中國鋼鐵工業產品開發市場開拓獎)
       
       
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