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以下为发言全文:
在信息化的今天都离不开电能,有一种特殊的功能材料参与各种电能的转换和输送,是电能名副其实的搬运工,这个材料就是硅钢片。
什么是电工钢?它是怎么生产的?电工钢主要是贯彻电的全生命周期,它是一种用量最大的材料,生产水平体现出一个国家的特殊钢生产水平,风力发电机用的是高性能的电工钢,发出来的电要输送到千家万户用的就是高性能的硅钢。无论是高铁或者动车的牵引电机,家里面用的并向洗衣机的压缩机,包括最新比较热的新能云汽车驱动电机,用的都是高性能的硅钢片。
中间的图是变压器,要求材料在一个方向的磁性比较好就行了。我们怎么样制造这两种材料?铁在普通人的眼里就是材料,在我们的眼里是个性的材料。通过立方晶体可以看得出来,三个轴是最容易磁化的,这也是通过原理图生产电工钢最基本的原理。
具体怎么生产?在钢铁企业当中,硅钢生产是长流程的过程,开始矿石和煤炭在一起,在高炉当中经过还原反应形成铁水,去除钢中的夹杂物,凝固下来是钢坯。炼钢厂形成的钢坯是200毫米厚,经过送热轧厂形成2-3毫米厚的钢板,之前硅钢与别的钢差异不是很大,无非是对钢的控制有要求。
根据不同的牌号需求,生产的流程差异很大,钢板经过热处理之后进行生产,产品经过热处理之后,经过冷凝轧机来生产,能够提高产生的生产效率和降低成本。对于牌号更低的产品,直接生产出来,后面还要经过退火处理,通过包装发网千家万户。
硅钢的评价指标是磁性能,力学性能和涂层厚度和种类,磁感越高损坏越高,牌号是中低牌号,相应的损耗也比较高。0.35和损耗小于3.5瓦以下,这种牌号损耗比较低。我们根据电机的需求,开发和推进合适的牌号,并不是牌号越高或者越低才好。
硅钢的产量全球是1800万吨,如果从体量上来说还是比较小众的品种。纵观国内哪一家技术力量最强?或者规模最大?总体来说还是宝武能力最强,宝山在硅钢方面获得国国家科学技术一等奖,我们有三个基地可以生产。这三个基地生产有什么好处?有利于保供,非常典型的案例是2020年武汉疫情,就是由宝山来保供的。
从产品质量和规格来说,目前的规划是315万吨,2030年规划是380万吨,高牌号硅钢是280万吨,目标是建设全球的第一品牌。
风能会议重点是围绕“双碳”,我们公司也有相应的目标,到今年年底要实现碳达峰,2025年实现减碳30%的能力。怎么来做?钢铁是比较长的流程,我们采用短流程、近终形等工作。
具体来说,采用工艺将传统分散加热热轧工序集成在一起,流程可以从1000米缩短到300米,如果采用这种流程生产冷轧板,可以降低人力50%-60%。我们做过一些比较,相同的企业两种流程生产相同的产品,热轧工序可以降低23%-42%。采用流程批量化生产,2020年达到97万吨。
高性能的硅钢片,简单列举目前主流的机型。实际上机型不同,材料要求也不同,因为风机的特点决定风机转速和频率,最后对材料选择不同,比如说双馈体积小重量轻,转速是在1800左右。它的工作频率是50赫兹,定制材料要求公平低损耗,所以选用的是0.5mm厚度,生产过程当中主要采用套冲的方式。前几年开发出来直驱的技术可靠性比较好,但是运维成本比较高。
对于电机而言转速比较低,也就是不到20转左右。这个时候电机硅片材料的需求就是高磁感,这个时候是高牌号硅钢,体积小重量轻,转速大概是400-700转,工作频率100赫兹,定制的材料是选择中频材料。
我们开发出产品600与常规相比,磁感提升200高丝左右,10赫兹的损耗降低25%,增加材料厚度损耗也会实现增加,材料的充沛性能要考虑。
对于无曲线硅钢片,重点推荐的是选用0.27产品,有的机型选用0.35毫米产品。风力发电机对无曲相关罗列了一下,陆上风机到昨天之前都是8.5兆瓦,昨天一下冒出好多。我统计东电给的是10兆瓦,中车是12兆瓦,对于未来陆上的风机容量有多大?我听说是30兆瓦。
海上是从10兆瓦到26兆瓦进展很快,未来到多少兆瓦我不再过多的猜测。风机的大型化对材料有什么要求?加工的时候采用分版式还是套冲?我们会根据你们风机设计推荐相关的材料。
半面驱的比例增加,从这个情况来看最下面是双馈维持在60%,中间是直驱维持在30%左右,很明显半直驱的比例近两年在逐步的增加,因为半直驱重点用的是薄规格的材料。下一阶段,半直驱的技术还是主流。
未来的展望,硅钢片采用更生态的工艺,生产更绿色的产品,我们自己采用绿色低碳的工艺生产硅钢片,同时表面采用更好的涂层满足客户的需求。
绿色可持续发展道路且长、行则将至,让我们共同努力谱写绿色硅钢,分享完毕,谢谢各位。
(根据演讲速记整理,未经演讲人审核)
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