武鋼電力工程用高端硅鋼(無取向硅鋼50W250)(取向硅鋼27RK095/27RK090)![]() 1產(chǎn)品開發(fā)和市場開拓背景 大型發(fā)電機(jī)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(zhì)量。用于制造大型發(fā)電機(jī)鐵芯關(guān)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(jìn)口。 大型電力工程項目使用國產(chǎn)硅鋼片少,有國內(nèi)技術(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量不足的原因,同時也有用鋼行業(yè)對國內(nèi)產(chǎn)品的認(rèn)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(shù)研究中心牽頭,重點研究高端硅鋼的質(zhì)量提升和規(guī)?;a(chǎn)。 2產(chǎn)品開發(fā)和關(guān)鍵技術(shù) 與常規(guī)產(chǎn)品相比,大型電力工程用高端硅鋼要求磁性能更優(yōu),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(yīng)強(qiáng)度。表面和板形作為共性技術(shù)指標(biāo),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(fā)電機(jī)的高端無取向硅鋼還要具備更高的機(jī)械強(qiáng)度。而且,對供貨批次的質(zhì)量穩(wěn)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(shè)表面質(zhì)量檢測和激光刻痕等先進(jìn)設(shè)備,保障了高端硅鋼的快速成功開發(fā)。 高端無取向硅鋼50W250產(chǎn)品主要攻克了磁性、機(jī)械性能、板形三大難點。開發(fā)了鋼水高純凈度控制技術(shù)、微量元素精準(zhǔn)控制技術(shù)、鑄態(tài)組織控制技術(shù)、一次冷軋法及成套生產(chǎn)技術(shù)。為滿足大型發(fā)電機(jī)機(jī)械強(qiáng)度的要求,對成分進(jìn)行合理設(shè)計和晶粒度的精準(zhǔn)控制,找到了熱軋、冷軋、退火工藝對組織、織構(gòu)和機(jī)械性能的影響規(guī)律。重點突破和發(fā)現(xiàn)了成分高純凈度和一次冷軋對減少磁各向異性的聯(lián)合作用。開發(fā)的熱軋板形平直度控制技術(shù)和冷軋厚度精度及板形控制技術(shù),保障了大型電機(jī)對板形和厚度質(zhì)量的需求。 高端取向硅鋼27RK095/27RK090產(chǎn)品主要攻克了磁性、涂層、板形三大技術(shù)難點。為實現(xiàn)低鐵損和高磁感,主要攻關(guān)了成分和工藝流程優(yōu)化設(shè)計、關(guān)鍵元素的高精度控制、高斯織構(gòu)和抑制劑組合控制、磁疇細(xì)化等關(guān)鍵技術(shù)難點。開發(fā)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(shù)有效控制、附著性和外觀質(zhì)量一致性大幅改善。在提升板形質(zhì)量方面,主要開發(fā)了熱軋與冷軋板形平直度控制技術(shù)、?;瘻囟扰c冷卻均勻性控制技術(shù)、邊部毛刺和寬度精度控制技術(shù)。 3產(chǎn)品實物質(zhì)量與應(yīng)用對比 經(jīng)收集近3-5年質(zhì)保書數(shù)據(jù),與武鋼產(chǎn)品進(jìn)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(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)的綜合性能與日本新日鐵住金的50H250相當(dāng),優(yōu)于JFE、蒂森克虜伯、安賽樂米塔爾等其他進(jìn)口同類型產(chǎn)品,詳見表1。 武鋼高端取向硅鋼27RK095,在磁感B800、鐵損P17/50等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)與新日鐵住金的27ZDKH95相當(dāng),優(yōu)于浦項、JFE等其塔進(jìn)口同類型產(chǎn)品,見表2。 武鋼高端硅鋼應(yīng)用于三峽大型發(fā)電機(jī)和變壓器后,又在溪洛渡、向家壩等項目上成功應(yīng)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(biāo)上優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)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(yīng)的指標(biāo)都優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品,獲得了國內(nèi)高端用戶的高度認(rèn)可。 4產(chǎn)品市場開拓及效果 項目開發(fā)之初,在市場有需求但對國內(nèi)產(chǎn)品還未認(rèn)同的情況 下,武鋼積極落實“以市場為導(dǎo)向、以滿足用戶需求為目標(biāo),為用戶提供性價比高的產(chǎn)品,為用戶鋪就成功之路”的營銷理念。抓住重裝設(shè)備鐵芯材料國產(chǎn)化契機(jī),通過建立目標(biāo)、制定方案、三方檢測與技術(shù)評審、鐵芯應(yīng)用制造及最終評價改進(jìn),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(lián)合實驗室”等,分別起到組織制度保證、產(chǎn)銷研協(xié)同、員工激勵、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作等作用,滿足市場的可持續(xù)發(fā)展。 在產(chǎn)品應(yīng)用和市場開拓過程中,武鋼牽頭制定了《700MW級大型水輪發(fā)電機(jī)用鋼無取向硅鋼50W250、50W270技術(shù)規(guī)范》,《500KV及以上變壓器用冷軋取向電工鋼帶》等多項行業(yè)規(guī)范和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),并配合用戶建立相應(yīng)的企業(yè)采購標(biāo)準(zhǔn)。贏得了高端硅鋼片制造和使用的技術(shù)話語權(quán)。近三年,武鋼高端硅鋼供應(yīng)量保持20%以上增長率(圖1),產(chǎn)銷率100%。武鋼高端硅鋼產(chǎn)品實現(xiàn)了代替進(jìn)口,為建設(shè)國家的電力能源行業(yè)經(jīng)濟(jì)安全運行、綠色運行提供了基礎(chǔ)。 5存在問題及未來三年預(yù)測 存在的問題:高端硅鋼較常規(guī)產(chǎn)品的制造成本偏高,還需進(jìn)行持續(xù)的技術(shù)革新,帶動行業(yè)內(nèi)硅鋼總體品質(zhì)進(jìn)一步提升,提高國產(chǎn)硅鋼的國際競爭力。 前景預(yù)測:國內(nèi)大型電力工程未來五年黃金發(fā)展期。特高壓線路將投產(chǎn)多條交流和直流工程核準(zhǔn)與建設(shè),規(guī)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(zhǔn)。同時伴隨“一帶一路”建設(shè)的逐步推進(jìn),特高壓工程將進(jìn)一步走出國門。烏東德、白鶴灘等大型水電設(shè)備將相繼建設(shè),單機(jī)容量分別高達(dá)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(jīng)過技術(shù)再發(fā)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(nóng)網(wǎng)改造對節(jié)能變壓器的需求。而電動汽車、高效電機(jī)對高端無取向硅鋼的需求量越來越大。(該產(chǎn)品獲得2016年度中國鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)市場開拓獎)
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