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【中國取向硅鋼之冠】 國內(nèi)市場占有率約六成 寶鋼股份取向硅鋼獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷

2021-10-21 09:31:00

  2020年12月15日,中國寶武寶鋼股份新型耐熱刻痕取向硅鋼機(jī)組正式投產(chǎn)。這條由寶鋼自主研發(fā)、自主集成設(shè)計的產(chǎn)線,相比國際競爭對手生產(chǎn)效率更高,對環(huán)境也更加友好。該項目的成功標(biāo)志著寶鋼股份取向硅鋼在世界范圍內(nèi)實現(xiàn)了全面引領(lǐng)。
圖為中國寶武寶鋼股份新型耐熱刻痕取向硅鋼機(jī)組投產(chǎn)現(xiàn)場。
  從1978年武鋼一米七軋機(jī)工程試投產(chǎn),誕生了我國第一卷冷軋取向硅鋼,到上世紀(jì)八九十年代武鋼兩次引進(jìn)技術(shù),建立起從冶煉到冷軋硅鋼的工藝流程,實現(xiàn)了從軋制單一CGO(普通取向硅鋼)產(chǎn)品到HiB鋼(高磁感取向硅鋼)生產(chǎn)技術(shù)的消化創(chuàng)新,再到2008年寶鋼“十年磨一劍”自主研發(fā)出高端取向硅鋼以及如今寶鋼股份新型耐熱刻痕取向硅鋼機(jī)組投產(chǎn)……一路走來,寶鋼股份在取向硅鋼領(lǐng)域從零起步發(fā)展成為中國硅鋼行業(yè)的引領(lǐng)者,為我國取向硅鋼發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
  “卡脖子”之痛——關(guān)鍵核心技術(shù)是買不來的
  隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,我國對取向硅鋼的需求逐步向更高端化發(fā)展,給鋼鐵企業(yè)帶來了新挑戰(zhàn)。首當(dāng)其沖的是關(guān)鍵核心技術(shù)被“卡脖子”。在三峽工程建設(shè)的前期,中國尚不具備高等級取向硅鋼供應(yīng)能力。當(dāng)時項目急需高牌號取向硅鋼,國外硅鋼供應(yīng)商卻不肯供應(yīng);后來“求”到一家國外廠商,對方卻一次性提價1000美元/噸,并且還是限量供應(yīng)。在三峽工程這樣舉國矚目的項目上,中國被“卡住了脖子”。
  在2003年全國人大會議期間,國家領(lǐng)導(dǎo)接見了寶鋼代表并下達(dá)了光榮任務(wù),要求寶鋼盡快供應(yīng)高等級取向硅鋼,保障國家電力安全。
  購買成熟技術(shù)肯定是最便捷的路徑。為此,寶鋼領(lǐng)導(dǎo)親自帶隊遍訪亞洲、美洲、歐洲的取向硅鋼生產(chǎn)廠,謀求技術(shù)引進(jìn),但幾乎全部廠家都給出了冰冷的回答:拒絕出售。好不容易有一家企業(yè)勉強(qiáng)同意出售其過時技術(shù),還提出了極其苛刻、令人難以接受的附加條件。在技術(shù)的引進(jìn)上,中國再一次被“卡住了脖子”。
  這樣的經(jīng)歷,讓寶鋼深刻體會到,在關(guān)乎國運(yùn)的核心技術(shù)面前,金錢顯得無能為力。
  知“痛”而后勇——堅決走自主研發(fā)道路
  買技術(shù)的路子走不通,寶鋼決然地走上了自主研發(fā)的道路。該公司領(lǐng)導(dǎo)親自掛帥成立領(lǐng)導(dǎo)小組,寶鋼研究院牽頭成立工作小組,公司上下全力進(jìn)行取向硅鋼產(chǎn)品開發(fā),將國家任務(wù)擔(dān)在肩上。
  技術(shù)路徑的選擇,是研發(fā)團(tuán)隊需要邁過的第一道坎兒。當(dāng)時擺在面前的有兩條路徑:一條是高溫路徑,一條是低溫路徑。高溫路徑的發(fā)展時間長,技術(shù)相對成熟,開發(fā)成功的把握相對較大,但缺點在于難以形成大批量生產(chǎn)能力;低溫路徑當(dāng)時剛剛形成,產(chǎn)品質(zhì)量高并且相對容易形成批量能力,但彼時全世界只有一條低溫路徑取向硅鋼生產(chǎn)線,寶鋼還完全不知道是怎么回事,開發(fā)失敗的概率很大。
  兩條路徑的開發(fā)難度相差很多,研發(fā)成功后的結(jié)果也會差異很大。一邊是穩(wěn)妥而保守,一邊是挑戰(zhàn)且激進(jìn),技術(shù)團(tuán)隊花了大半年的時間進(jìn)行辯論,一度相持不下?!斑@么大的中國在持續(xù)發(fā)展,如果寶鋼不能大批量地供應(yīng)高品質(zhì)取向硅鋼,一個保守的成功又有多大意義呢?”最后,大家統(tǒng)一思想,選擇了挑戰(zhàn)。
  技術(shù)路徑的確定只是明確了走哪條路,但要真正“上路”,還需要研發(fā)設(shè)備。為此,技術(shù)團(tuán)隊先是找到了一家曾做過成套取向硅鋼模擬設(shè)備的供應(yīng)商,但就在談判行將結(jié)束的時候,國外一家競爭對手出來干涉,理由是該供應(yīng)商當(dāng)年為其供應(yīng)過設(shè)備,現(xiàn)在不能再賣給寶鋼。技術(shù)不肯賣,實驗室設(shè)備也不讓賣。這再一次說明,關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的。
  設(shè)備買不到,我們自己造!現(xiàn)任中國寶武工程科學(xué)家李國保,是當(dāng)時的研發(fā)帶頭人,他帶領(lǐng)團(tuán)隊自主創(chuàng)新設(shè)計出30余套實驗室試驗裝備,自主開發(fā)了數(shù)十項關(guān)鍵工藝參數(shù)檢測技術(shù),終于貫通了試驗流程。正因為被人家“卡脖子”,寶鋼依靠自主設(shè)計的實驗室裝備才與原來廠商的裝備不同,因此建成了世界上最好的硅鋼實驗室,為后來的研發(fā)、大生產(chǎn)驗證、現(xiàn)場問題解決提供了堅強(qiáng)保障。
  有了設(shè)備,研發(fā)團(tuán)隊開始“拼命”實驗。取向硅鋼工藝流程非常長,通常情況下,一個月最多做兩輪實驗。技術(shù)團(tuán)隊群策群力,鎖定多功能爐等“瓶頸”工序,采用穿插統(tǒng)籌的重疊試驗方法,最大限度地提高效率、節(jié)省時間。實驗過程中多功能爐從不停機(jī),即便春節(jié)也不例外。爐子不停,人更不能停。每次實驗結(jié)果出來,團(tuán)隊不分晝夜進(jìn)行討論,一年之中光投影儀的燈泡就用壞了3個。粗略一算,一年做了75輪實驗,相當(dāng)于一年完成了正常情況下三年才能完成的實驗量。
  取向硅鋼工藝窗口極窄,為了獲得一個準(zhǔn)確的軋制溫度,李國保和團(tuán)隊成員往往需要戴著護(hù)目鏡,在某個位置蹲上一宿,歷經(jīng)幾十次測溫,才能確認(rèn)一個參數(shù)。工藝中有多少個參數(shù),研發(fā)團(tuán)隊就需要來多少遍這樣的蹲守。
圖為李國保與團(tuán)隊。
  正是這樣的拼搏精神,換來了他們超高的研發(fā)效率。2004年5月份,第一塊合格CGO鋼板出樣;7月份,第一塊HiB合格鋼板出樣。團(tuán)隊沒有急著慶祝,而是繼續(xù)追求穩(wěn)定的結(jié)果重現(xiàn)。直到2005年10月份,當(dāng)連續(xù)10輪實驗得出同樣的結(jié)果時,技術(shù)團(tuán)隊才確認(rèn)已經(jīng)掌握了低溫取向硅鋼的核心技術(shù)。好消息傳出,寶鋼股份立刻決策產(chǎn)線上馬,研發(fā)團(tuán)隊的戰(zhàn)場又隨之從實驗室轉(zhuǎn)移到了產(chǎn)線。
  產(chǎn)線的關(guān)鍵環(huán)節(jié)同樣在設(shè)備。由于國外對手的技術(shù)封鎖,雖然請來的都是世界一流設(shè)備商,但都沒有做過取向硅鋼。無可奈何的寶鋼被迫越俎代庖,在工廠設(shè)計的基礎(chǔ)上又完成一整套工藝技術(shù)輸出文本,相當(dāng)于告訴設(shè)備商如何去設(shè)計他們的設(shè)備,這才打破了困局,啃下了設(shè)備這根“硬骨頭”。
  然而,“硬骨頭”不止一根。2007年開展前工序驗證,在第一輪取向硅鋼試制時,連鑄機(jī)出口的鑄坯斷成了一塊一塊的。鑄坯在運(yùn)往熱軋板坯庫的途中,發(fā)出噼里啪啦的爆裂聲音,等到板坯庫一看,裂紋縱橫交錯,根本無法軋制,第一輪試制全軍覆沒。
  技術(shù)團(tuán)隊并不氣餒,他們?nèi)鞒滩檎以?,每天連續(xù)工作十幾個小時,通過不斷地試錯驗證,最終將一貫制管理從煉鋼延伸至煉鐵。煉鐵、煉鋼、熱軋所有前工序與硅鋼聯(lián)合克服了多項難題,才最終解決了鑄坯開裂問題。
  2008年5月15日,寶鋼取向硅鋼第一卷合格卷成功下線,標(biāo)志著寶鋼取向硅鋼自主研發(fā)取得成功。僅僅相隔兩個半月,2008年7月29日,寶鋼第一卷高磁感取向硅鋼下線;又隔4個半月,2008年12月12日,寶鋼第一卷激光刻痕取向硅鋼下線。一年內(nèi),寶鋼取向硅鋼3個細(xì)分品種全部成功下線。
圖為寶鋼取向硅鋼第一卷成品。
  時至今日,有團(tuán)隊成員回憶起2008年的情景仍會說:“第一爐合格的取向硅鋼出爐時,鋼水映紅了整個車間,一瞬間,現(xiàn)場所有人的心都被點亮了”。
  從“受制于人”到“領(lǐng)先于人”——向全球硅鋼第一品牌奮力邁進(jìn)
  2008年投產(chǎn)當(dāng)年,寶鋼取向硅鋼產(chǎn)量為2.6萬噸,第二年產(chǎn)量達(dá)到9萬噸,第三年產(chǎn)量為10萬噸實現(xiàn)達(dá)標(biāo)。寶鋼產(chǎn)品下線以后,很快投入到國家重大工程建設(shè)中。
  2009年10月份,三峽工程召開鑒定會,對寶鋼產(chǎn)品用于三峽500千伏電站進(jìn)行技術(shù)評審。采用寶鋼取向硅鋼制成的變壓器在隨后的檢驗中一次性全部合格,宣告了中國在高端取向硅鋼領(lǐng)域不再受制于人。
圖為寶鋼取向硅鋼用于三峽工程。
  靈紹工程是±800千伏的特高壓直流工程。當(dāng)時國際形勢風(fēng)云變幻,國外唯一供應(yīng)商切斷供貨,靈紹工程被迫待機(jī)。面對高難度技術(shù)要求,寶鋼堅決地頂了上去,最終為34臺變壓器供應(yīng)取向硅鋼,變壓器合格率達(dá)100%,標(biāo)志著中國取向硅鋼品質(zhì)再上新臺階。
  寶鋼取向硅鋼的成功開發(fā)和應(yīng)用,得到了國家的高度肯定。2012年3月份,中國金屬學(xué)會與中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會經(jīng)過鑒定一致認(rèn)為寶鋼取向硅鋼技術(shù)是中國鋼鐵行業(yè)完成的一項重大創(chuàng)新,技術(shù)水平達(dá)到國際一流。2013年,寶鋼低溫取向硅鋼開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化項目,獲得國家科技進(jìn)步獎一等獎。
圖為寶鋼獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎證書。
  寶鋼股份硅鋼在前進(jìn)的路上從未止步。2018年,寶鋼股份取向硅鋼應(yīng)用于±1100千伏全球最高電壓等級直流換流變壓器,開啟了特高壓輸電技術(shù)發(fā)展的新紀(jì)元。發(fā)展到今天,寶鋼股份取向硅鋼產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一,產(chǎn)品覆蓋全系列牌號。近年來,寶鋼股份連續(xù)發(fā)布代表世界最高技術(shù)水平的“全球首發(fā)牌號”,在時間推移中建立起多方位優(yōu)勢,向全球硅鋼第一品牌奮力邁進(jìn)。
圖為2021年5月13日,寶鋼股份高等級取向硅鋼七大全球首發(fā)產(chǎn)品揭幕。
  2020年,寶鋼股份取向硅鋼在國內(nèi)市場占有率約為60%;面向國際市場,寶鋼股份取向硅鋼出口數(shù)量約為總產(chǎn)量的1/4,將22萬噸高品質(zhì)取向硅鋼出口至美、日、韓等38個國家的207家重要用戶。
  寶鋼股份取向硅鋼對中國電力高質(zhì)量發(fā)展意義重大。寶鋼股份取向硅鋼開發(fā)成功之后,中國電力行業(yè)安全得到保證,產(chǎn)品先后應(yīng)用于三峽工程以及昌吉-古泉±1100千伏、白鶴灘-江蘇±800千伏等大型特高壓直流工程。2017年以來,寶鋼股份取向硅鋼在特高壓交、直流變壓器市場占比高達(dá)95%以上。2021年6月份投產(chǎn)的白鶴灘水電站,寶鋼股份為其供應(yīng)高端硅鋼3萬余噸,其中取向硅鋼1.4萬噸,直流送出換流變壓器等關(guān)鍵設(shè)備用鋼占有率達(dá)100%,徹底告別進(jìn)口取向硅鋼。
圖為白鶴灘水電站建設(shè)現(xiàn)場。
  與此同時,寶鋼股份取向硅鋼也伴隨著我國特高壓這張“名片”走向世界。寶鋼股份取向硅鋼在巴西美麗山±800千伏特高壓直流工程中的應(yīng)用占比達(dá)到78%以上,在巴基斯坦默拉±660千伏直流工程中的應(yīng)用占比達(dá)到100%,成為“一帶一路”的重要實踐。
  時至今日,中國電力工程用取向硅鋼被國外廠商“卡脖子”的情況已經(jīng)不復(fù)存在。中國特高壓電網(wǎng)、大型電力項目工程迅猛發(fā)展,一件件“大國重器”閃耀問世,其背后,正是寶鋼股份強(qiáng)大的高品質(zhì)取向硅鋼供應(yīng)能力。依靠自主創(chuàng)新,寶鋼股份取向硅鋼不僅圓滿地完成了“國家任務(wù)”,還憑借著一項項首發(fā)技術(shù)和一個個首發(fā)牌號,將自身打造成為“國之重器”“鎮(zhèn)國之寶”的有力鑄造者,而這也正是中國寶武、寶鋼股份對“國之大者”的應(yīng)有貢獻(xiàn)和擔(dān)當(dāng)。
 
冠軍檔案
寶鋼股份取向硅鋼
  生產(chǎn)廠:寶鋼股份寶山基地、青山基地(武鋼有限)
  品種:普通取向硅鋼、高磁感取向硅鋼、激光刻痕取向硅鋼、低噪聲取向硅鋼、特殊涂層取向硅鋼、耐熱刻痕取向硅鋼等,產(chǎn)品覆蓋全系列取向硅鋼牌號。
  應(yīng)用:2020年寶鋼股份取向硅鋼在國內(nèi)市場占有率約為60%,2017年以來在特高壓交、直流變壓器市場占比高達(dá)95%以上;面向國際市場,寶鋼股份取向硅鋼出口數(shù)量約為總產(chǎn)量的1/4,將22萬噸高品質(zhì)取向硅鋼出口至美、日、韓等38個國家的207家重要用戶。寶鋼股份取向硅鋼先后應(yīng)用于三峽工程等水電工程,昌吉-古泉±1100千伏、白鶴灘-江蘇±800千伏等我國大型特高壓直流工程,以及巴西美麗山±800千伏特高壓直流工程、巴基斯坦默拉±660千伏直流工程等“一帶一路”工程。

來源:冶金財會

編輯:張雨恬

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