中国取向硅钢资料2014

1、国取向硅钢生产及进出口情况分析2014 年 01 月 20 日 15:51 来源： 钢之家1 我国电工钢产能及产量情况据统计，2012年我国电工钢产能已达到1009.5万t，较2011年减少25万t，降幅为2.41%。从生产情况来看，2012 年电工钢（包括无取向电工钢、取向电工钢和热轧硅钢）产量为 690 万 t ，较 2011 年 712万 t 减少了 3.1%（见表 1）。2013年上半年我国冷轧电工钢生产量约340.9万t，较去年同期增加了 9.66%。其中取向硅钢 42.96 万 t（HiB 钢占总产量 59.64%）、无取向硅钢 297.94 万 t （高牌号无取向电工 钢占总产量

2、 7.93%）（见表 2）。2 我国电工钢进出口情况近三年来，我国冷轧取向硅钢出口量变化不大，进口量呈下降趋势（见图1），从进口国家来看，从日本进口的冷轧取向硅钢最多，2012年达到了 12.85万t （见图2）。2013年上半年我国共进口电工钢34.92万t，其中取向电工钢 9.24万t、无取向电工钢25.62万t，与去年同期相比减少了11.6%。但取向电工钢进口量下降较大，与去年同期相比减少了 38.26%，预计全年电工钢进口数量与 2012年持平或减少。2013年上半年我国共出口电工钢12.51万t，同比减少了 4.4%,其中无取向电工钢 10.85万t，同比减少3.11%，取向电工钢

3、1.66万t，同比减少11.86%。3 国外电工钢生产技术近况取向硅钢最先进的生产厂是日本新日铁，主要生产HiB取向电工钢，一个是广畑厂，另一个是八幡厂。广畑厂率先开发了以 Mn S+AIN为抑制剂的高磁感取向电工钢，一举确立了领先地位。广畑厂采用高温加热法生产取向电工钢, 配备了电磁感应短时间快速加热装置； 1996年八幡厂采用新的低温加热工艺生产 HiB 取向电工钢。 其特点是以 AIN 作为抑制剂, 铸坯加 热温度降到1150 1200C，热轧板经过常化，采用了一次大压下冷轧，冷轧过程中进行时 效处理，脱碳退火后在含NH3的H2+N2气氛中进行渗氮处理。磁性能达到高温加热 HiB钢的 水

4、平（见表3 ）。总体来看，全球取向硅钢技术向一下几个趋势发展：1）为了进一步降低铁损， 厚度已从 0.35mm 0.30mm向 0.27mm 0.23mm 0.20mm 0.18mm 0.15mm,铁损更低，磁钢更高方向发展。2）研究板坯低温加热，保证抑制剂强度加入除硫化锰以外的其他物质，用氮化物和晶 界析出元素等来强化抑制剂，适合低温加热工艺。3） 采用板坯低温加热工艺的生产方法是以氮化 铝为抑制剂，在二次再结晶开始前进行 渗氮处理或以氮化铝为主抑制剂， 以Cu2S和硫化锰为辅助抑制剂，其手段就是向钢中渗氮， 使之与原有的元素结合，形成有抑制剂功能的氮化铝析出物， 按氮化铝方案将板坯加热温度

5、 降到11501200 C,获得完整二次再结晶组织、高磁性和好的玻璃膜，还需相应的成分调整和工艺改进。4） 研究HiB钢新工艺，以氮化铝为抑制剂，板坯加热温度降到1150 1250 C,脱碳退火后在含NH3的H2+N2气氛中进行渗氮处理，采用一次冷轧法生产0.18 0.50mm的产品，形成无玻璃膜的新产品。5） 以Mn代Si、加Cu和渗氮为主流。如高锰电工钢用 Mn代替部分Si以及添加微量 AI 作为抑制剂，可降低板坯加热温度、降低最终成品退火温度和省略脱碳退火工序；1989年住友金属提出无碳的新型简单加工的Si Mn电工钢；1995年新日铁研究了新型的 Si Mn电工钢，在电工钢中加 Cu。

6、Cu影响取向电工钢的性能变化，辅助抑制剂和降低板坯加热温 度的作用等。6） 进一步提高磁畴控制技术，开发细化磁畴、张力涂层、表面平滑化（镜面化）的研究，进一步降低铁损。7）开发三次再结晶等工艺研究，研制磁感高、铁损低的产品。在中、高频下应用的电工钢一般以小于0.20mm的薄带应用上，主要利用B800高的原料生产薄带、通过三次再结晶 工艺生产薄带和采用温轧法生产6.5%Si Fe取向电工钢薄带，随着世界经济的发展，企业也越来越重视低成本、高性能新型电工钢产品的开发，一些先进企业已开始研究低能耗、短流程、低成本、高效率、环保型的生产技术。4未来预测未来高端取向硅钢需求将会快速增加，低端取向硅钢需求

7、会逐步减少， 其原因可以分为：1） 500kV变压器逐渐增多。目前，国内新建电厂中单机容量60万KW的机组已成为主力机型，电力系统技术导则 规定，单机容量为500MW及以上机组，一般宜直接接入 500kV 电压电网。据统计，近几年我国发电设备60万kW和100万kW火电机组的产量约占火电设备总产量的比重逐年提高，意味着需要建设更多的 500kV输电线路，中间变电容量也会有所增长。另外，国家电网公司计划到“十二五”末期，解开所有主网架重载输电主通道上的电 磁环网，累计打开 500/200（ 330/110）kV电磁环网62处，而解开上述电磁环网的基本手段就是强化500kV电网结构。对于一些已经形

8、成 500kV电网主网架的大中城市，也存在随负荷的增加必须强化电网结构的问题。随着时间的推移，500kV变压器的更新需求也将逐渐增长。 预计2012 2016年年均需求将维持在 2.2亿kVA的水平。2）直流换流变压器。我国超高压直流输电的应用主要是为了解决能源中心和负荷中心地理位置相距较远的问题。我国水能资源主要分布在西部，而且开发程度很低，不到15%煤炭探明储量中华北和西北地区所占比例超过70%开发潜力非常巨大。而我国经济发达地包括800kV直流和区基本集中在京、津、冀、鲁、华东和华中东部四省以及南方的广东省，客观上需要从外部 大规模调入能源，所以我国制定了大规模建设高压直流输电线路的计划

9、,500kV直流输电工程。据规划，到2020年800kV特高压直流线路将建设15回，总输送功率为1.02亿kW 预计到2015年，包括500kV和800kV在内的直流换流变压器的市场需求大 约为400亿元。3）特高压交流变压器。根据规划，“十二五”期间，形成“三纵三横”的特高压交流骨干网架以及11项特高压直流输电工程，预计资金5000亿元。对于特高压公司而言，有望迎来“特高速”发展。东部地区的缺电现象将成为特高压建设加速的一个很好的契机，在交 流和直流特高压中，看好点对点的直流特高压的输送方式。国网年度会议上提出2012年至2020年，国网公司特高压变电容量将投运约3亿kVA,对特高压变压器的

10、总需求将达到300台，总金额可达120亿元。考虑到南网公司的特高压建设，估计2014年至2020年，国内1000kV特高压变压器市场总需求可能达到约450台。4） 核电发展对变压器市场的影响。 根据发改委制定的核电中长期发展规划（20052020）»， 预计到2020年，核电运行总规模将达到 4497万kW,另未完工在建核电建设规模还有 1800 万kW核电建设规模的扩大将极大地提升高端变压器的市场空间。据统计，一个完整的百万kW级机组共需要550kV/37 （410） MW压器4台（其中一台备用），220kV高压厂用变 压器2台，220kV辅助变压器1台，如果未来几年全部使用 50

11、0kV或者1000kV级别的变压 器,则2020年以前核电建设所需变压器市场容量分别为49亿元和41.9亿元（见表4 表6）。5思考5.1我国取向硅钢产能过剩应对措施目前，我国取向硅钢产能已经达到了相当大的规模和数量，占全球取向硅钢产能的43.25%，从国内产能看，后期还会有新的产能释放。 据不完全统计，国内约有11家企业（不 算特小企业）生产取向硅钢，其中，国企 4家、民企7家，产能已达到约115万t （不含宝 钢新增10万t），产能利用率为 66.03%。预计未来2 3年内，还将新增加 3 4家生产企业，产能有可能上升到 130万t以上，预计未来不仅一般取向硅钢产能过剩，高磁感取向硅 钢产

12、能有可能也会出现供大于求的局面。在国家倡导推广应用高性能电工钢的背景下， 首先要减少一般取向硅钢的生产； 二是要 研发生产高磁感取向硅钢来满足需求； 三是提高准入和标准门槛， 控制再建项目；四是抑制 二次油片的使用来净化市场和改善产品质量等。5.2加强与国内大中型变压器企业及外资合资企业的合作国内电工钢企业应加大与下游大中型变压器厂， 特别是外资或合资企业合作， 了解他们 对高磁感取向硅钢的使用及需求， 广泛宣传国产高磁感取向硅钢的生产和质量水平， 加深用 户对国产硅钢的认识，与用户建立上下游应用平台和稳定的供需关系。取向硅钢生产工艺技术分析和发展趋势（下）作者：信息来源：发表时间：2014-

13、01-293 、取向硅钢生产技术现状目前世界仅有16家企业可以生产取向硅钢。高端取向硅钢产品主要分布在日本、韩国和德国。表5给出了世界主要取向硅钢生产厂采用的工艺和主要产品类型。表5:世界主要取向硅钢生产厂采用的工艺生产厂工艺日本新日铁八幡采用低温加热一次冷轧生产Hi-B和CGC产品；广畑采用高温加热一次冷轧生产Hi-B产品，高温加热两次冷轧生产CGC产品韩国浦项采用低温加热一次冷轧工艺生产，绝大部分为Hi-B产品德国蒂森高温加热一次冷轧工艺正逐步淘汰，向低温加热一次冷轧工艺转变美国AK高温加热两次冷轧 CGO高温加热一次冷轧 Hi-B俄罗斯新利钢只生产CGC产品维兹只生产CGC产品（热轧卷外

14、购）中国武钢主要采用低温加热两次冷轧工艺生产CG（产品；主要采用低温加热一次冷轧工艺生产Hi-B产品宝钢采用高温加热两次冷轧工艺生产CG（产品；主要采用低温加热一次冷轧工艺生产Hi-B产品鞍钢目前没有Hi-B产品，只生产低牌号 CGC产品，脱碳退火线目前没有渗氮功能首钢规划采用高温加热两次冷轧CGO高温或低温加热一次冷轧 Hi-B，目前正在建设，没有茶农取向硅钢最先进的生产厂是新日铁的广畑厂和八幡厂，主要生产Hi-B 取向硅钢。广畑率先开发了以 Mn S+AIN为抑制剂的高磁感取向硅钢，一举确立了领先地位。 广畑采用高温加热法生产取向硅钢，配备了电磁感应短时间快速加热装置。1996 年八幡厂采

15、用新的低温加热工艺生产 Hi-B 取向硅钢。其特点是以 AIN 作为抑制剂，铸坯加热温度 降到11501200C,热轧板经过常化，采用一次大压下冷轧，冷轧过程中进行时效处理，脱碳退火后在含NH3的H2+N2气中进行渗氮处理。磁性能达到高温加热Hi-B取向硅钢的水平。韩国浦项主要是仿照日本新日铁低温渗氮工艺， 全部产品采用低温加热一次冷轧工 艺生产，而且绝大部分产品为 Hi-B 。德国蒂森克虏伯开发了以 CU2S+AIN为主，并以MnS+Sn为辅作为抑制剂的低温加热 一次冷轧法， 生产 Hi-B 取向硅钢。 其工艺特点是高温常化处理 +次大压下率冷轧工艺， 并采取冷轧时效处理。俄罗斯采用低温加热

16、两次冷轧法主要生产CGO采用AIN+CuS为抑制制，其特点是Cu含量（约0.50%）和Mn含量（约0.20%）较高，虽然采用 AIN为抑制剂，但不需要 常化处理，仍采用二次冷轧法，中间退火即将C脱到0.003%以下。国内武钢一硅钢引进日本新日铁技术，采用高温加热两次冷轧法生产CGO产品、高温加热一次冷轧法生产 Hi-B 产品， 但 Hi-B 产量少； 二硅钢采用低温加热两次冷轧法生 产CGO产品；三硅钢主要采用高温加热一次冷轧法生产Hi-B产品。宝钢一期主要采用高温加热两次冷轧法生产CGO产品和高温加热一次冷轧法生产少量 Hi-B 产品。鞍钢 2009 年 8 月一期建设完成， 一期采用两种工

17、艺， 高温加热两次冷轧法生产 CGO 产品，高温加热一次冷轧法生产 Hi-B 产品。目前，没有 Hi-B 产品，只生产低牌号 CGO 产品。4、取向硅钢生产技术发展趋势目前取向硅钢工业研究的主要方向是：（1）改善取向硅钢产品的磁性能，采用磁畴壁移动均匀化和细化磁畴等方法降低铁损、减小磁滞伸缩系数， 减少能耗并降低变压器的噪声；（ 2）采用低温加热工艺和更紧凑的生产流程（如薄板坯连铸和双辊薄带连 铸工艺生产取向硅钢等），降低生产成本，保持产品市场竞争力。取向硅钢生产技术未来发展趋势主要集中在以下 4方面：（1）提高 （110）001 晶粒取向度的研究。取向硅钢的磁感强度只与 （110）001 晶

18、粒取向度或 （110）001 位向偏离角有关， 为提高晶粒取向钢的取向度， 选用对初次再结晶晶粒长大具有高抑制能力的抑制剂将起关键作用。美国首先采用 MnS作抑制剂，后工序采用二次冷轧法制成了（110）001织构位向与轧向平均偏离角w 7°的普通取向硅钢。1968年新日铁公司在 Goss专利基础上开发了用 AIN+MnS作抑制剂，高温常化后析 出细小 AIN 粒子， 对初次再结晶具有更强的抑制能力。 后工序采用一次冷轧法， 配合其 它工序的特殊处理，使（110）001织构位向与轧向平均偏离角降低到w 3°、生产出铁 损更低、磁感更髙的 Hi-B 取向钢。近年来日本新日铁公司

19、采用AIN作抑制剂，脱碳退火后在1000X 10 -6NH3的75%H2+N2勺连续炉内渗氮处理，控制PH20/PHW0.04，渗氮量为（120200）X 10-6 ,渗氮处理后在10%N2+H冲以15-25C/h速度升温到（10001100C）x（ 10-20h ）退 火，使二次再结晶完善后再升温至1200C, 0.2mm厚板的B8达1.941.95T，该法生产的Hi-B钢中AIN对初次再结晶晶粒长大的抑制能力较AIN+MnS抑制剂方案更强，磁感更高。（2）降低取向硅钢铁损的研究。进一步降低取向硅钢铁损的措施主要有细化磁畴（这对降低Hi-B钢和w 0.23mm厚产品的铁损更有效）、提高硅含量

20、、减小钢板厚度以及减小二次再结晶晶粒尺寸等，由 于硅钢中硅含量过高，易导致冷加工性变坏，因此通过提高硅含量降低铁损程度有限， 因此目前降低铁损的主要目标在细化磁畴、 减小钢板厚度以及减小二次再结晶晶粒尺寸 方面。通过在抑制剂中添加 Sn、Sb等单质元素，冷轧过程中采用时效轧制工艺可使Hi-B取向硅钢二次再结晶晶粒尺寸由10mM 20mm约减小至4mm< 6mm可以使祸流损耗P17/50 下降 0.10.2W/kg 。减薄厚度的前提条件是应使二次再结晶发展稳定，减薄厚度可使经典涡流损耗下 降，女口 Hi-B钢由0.30mm减薄到0.23mm磁滞损耗与异常涡流损耗不变，但经典涡流 损耗由 0

21、.36W/kg 降到 0.21W/kg，下降了 41.7%。用物理及化学方法可使取向硅钢磁畴细化， 明显降低异常涡流损失。 如 0.23mmHi-B 取向硅钢，经激光照射（ZDKH处理，磁滞损耗与经典涡流损耗不变而使异常涡流损耗 由 0.40W/kg 降至 0.30W/kg ，下降 25%，从而使总损耗降低。（3）铸坯低温加热生产取向硅钢工艺。近年来许多取向硅钢生产厂为降低生产成本， 提高生产效率， 竞相开发了多种低温AIN (Als0.025%0.035% )加热（w 1300C）生产工艺，如：新日铁八幡厂抑制剂采用为主，添加单元素 Cr (0.15%0.20%)、B (0.003%0.00

22、4%)或 Sn (0.05%0.10%)、 Bi (0.005%0.10%)等方案生产 Hi-B钢，铸坯加热温度降到1250C以下。控制热轧最后3道次总压下率40%最后1道次压下率20%经常化后，采用 80%90压下率的 一次冷轧法，冷轧过程中采用时效处理；脱碳退火后经渗氮处理(含NH3的H2+N2混合气)，控制初次晶粒的平均尺寸d=1830 m可生产厚0.180.50mm产品，AIN的抑制作用比普通 Hi-B 钢中 AIN 的抑制作用更强，二次再结晶发展更稳定，适用于制造节能 变压器，而且更有利于生产表面光滑(无玻璃膜)取向硅钢，这使P17可进一步降低。日本JFE不利用抑制剂，将钢中 C和Al含量均控制在小于 0.01%, S、N 0均控制 在小于0.003%。铸坯加热温度降至 11501250,热轧后经900950C 60s常化处理，冷 轧前晶粒尺寸控制在 200M m以下，冷轧压下率控制在 70%91%在干的H2+N2混合气 氛中以950C初次再结晶退火，省去脱碳退火并采用10501100