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我國電工鋼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程及未來展望
2018-10-29 11:20 中國冶金報(bào)社 系統(tǒng)管理員
改革開放40年來，我國電工鋼產(chǎn)業(yè)依靠引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，走出了一條消化吸收、掌握技術(shù)、形成能力的自我發(fā)展之路。改革開放40年，也是我國電工鋼產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展壯大的40年。如今，我國電工鋼產(chǎn)量位居世界第一。今天，回顧我國電工鋼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，總結(jié)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，剖析當(dāng)前存在的問題，目的是為了讓這個(gè)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。
一米七軋機(jī)與我國電工鋼的發(fā)展
1949年新中國成立時(shí)，我國粗鋼年產(chǎn)量只有15.8萬噸。鋼鐵廠技術(shù)、裝備十分落后，沒有全套的冶煉和冷軋生產(chǎn)技術(shù)，也沒有自己的冷軋電工鋼產(chǎn)品，更談不上有滿足國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要的電工鋼產(chǎn)業(yè)。
1972年8月份，毛澤東主席和周恩來總理批準(zhǔn)了國家計(jì)委關(guān)于引進(jìn)一米七軋機(jī)的報(bào)告之后，武鋼（現(xiàn)為寶鋼股份青山基地，下同）在外貿(mào)部、冶金部和湖北省建設(shè)武鋼一米七軋機(jī)工程指揮部的領(lǐng)導(dǎo)下，開始進(jìn)行一米七軋機(jī)系統(tǒng)的引進(jìn)工作，最終于1974年簽訂合同，1975年開始施工和生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，1978年末開始試投產(chǎn)。
1978年之前，我們沒有冷軋硅鋼技術(shù)，只能生產(chǎn)熱軋硅鋼片，每年需要大量進(jìn)口冷軋硅鋼。1978年武鋼引進(jìn)的硅鋼項(xiàng)目試投產(chǎn)后，產(chǎn)量很小，到1981年底共試產(chǎn)132991噸，其中的合格品———取向硅鋼21846噸、無取向硅鋼33377噸。至1982年，受前工序配套不足和技術(shù)水平限制，我國硅鋼原料、表面涂層、軋輥等主要備品備件還得依靠進(jìn)口。
1981年，武鋼硅鋼片廠引進(jìn)技術(shù)，推廣日本全面質(zhì)量管理(TQC)經(jīng)驗(yàn)。1982年，武鋼按照日本新日鐵硅鋼專利技術(shù)，建立起從冶煉到冷軋硅鋼的工藝流程，為我國電工鋼生產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。1996年，武鋼第二次引進(jìn)技術(shù)，其主要引進(jìn)了以Z8為代表一般取向電工鋼、以Z6H為代表的HIB鋼生產(chǎn)技術(shù)。
1978年~2008年，我國國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，當(dāng)時(shí)國內(nèi)鋼材的產(chǎn)量、品種滿足不了日益增長的需求，每年還需要進(jìn)口幾百萬噸鋼材，包括高端冷軋材和硅鋼，其中2001年~2008年，平均每年進(jìn)口硅鋼約115.62萬噸。
筆者認(rèn)為，40年來，中國電工鋼產(chǎn)業(yè)走出了一條消化引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)形成生產(chǎn)能力的自我發(fā)展之路。而創(chuàng)新則是在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上的嘗試。
從引進(jìn)消化到自我開發(fā)的轉(zhuǎn)變
改革開放40年來，通過學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)，消化、掌握國外先進(jìn)專利技術(shù)，我國電工鋼產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大。40年來，我們開發(fā)了一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，完善生產(chǎn)工藝，對(duì)設(shè)備不斷進(jìn)行改進(jìn)，經(jīng)過長期努力，中國電工鋼生產(chǎn)技術(shù)得到了快速的發(fā)展，電工鋼產(chǎn)量居世界第一。我國電工鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段大致可分為以下幾個(gè)時(shí)期：
一是引進(jìn)消化期（1974年~1986年）。1974年經(jīng)國家批準(zhǔn)，武鋼第一次從日本新日鐵引進(jìn)了當(dāng)時(shí)世界先進(jìn)的冷軋電工鋼生產(chǎn)專利技術(shù)及全套工藝設(shè)備，該項(xiàng)目年生產(chǎn)設(shè)計(jì)能力7萬噸，其中無取向鋼4.2萬噸、取向鋼（含HIB鋼）2.8萬噸。該項(xiàng)目從1974年9月5日開始建設(shè)，1978年下半年試投產(chǎn)。
二是引進(jìn)吸收期（1987年~1997年）。多年來，在消化引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，為滿足國家對(duì)高磁感取向電工鋼的需要，我們通過不斷的管理創(chuàng)新和質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)攻關(guān)，使電工鋼各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)和產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量均達(dá)到外國同類產(chǎn)品水平，完成了取向電工鋼全面高磁感低鐵損產(chǎn)品化技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)了高磁感取向電工鋼（HIB鋼）的穩(wěn)定生產(chǎn)。1986年以來，我們開發(fā)了國產(chǎn)取向硅鋼級(jí)氧化鎂、國產(chǎn)T4等無取向硅鋼涂層、國產(chǎn)軋輥等配套產(chǎn)品、國內(nèi)第一條隧道式取向電工鋼高溫退火爐、武鋼二硅鋼生產(chǎn)裝備。還有一些自主開發(fā)的典范，包括世界上第一座用于取向電工鋼中間完全脫碳退火目的的雙層鋼帶連續(xù)退火爐及其相關(guān)工藝、兩座高溫環(huán)形退火爐等共計(jì)23條硅鋼生產(chǎn)線。
三是快速開發(fā)期（1998年~2015年）。這一時(shí)期，我國電工鋼生產(chǎn)技術(shù)得到了快速發(fā)展，電工鋼產(chǎn)量居世界第一。
進(jìn)入“十三五”以來，我國電工鋼產(chǎn)業(yè)正在邁向高質(zhì)量發(fā)展。截至2017年底，我國累計(jì)取得與電工鋼相關(guān)的專利5497項(xiàng)，其中發(fā)明專利2993項(xiàng)、實(shí)用新型專利2504項(xiàng)。截至2018年上半年，我國無取向電工鋼生產(chǎn)企業(yè)約21家、取向電工鋼生產(chǎn)企業(yè)約18家，其生產(chǎn)能力已達(dá)到約1237.5萬噸，其中無取向電工鋼1082萬噸、取向電工鋼155.5萬噸。
改革開放40年來，我國電工鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)生翻天覆地的變化。取向電工鋼產(chǎn)量從1978年的3噸增長到2017年的110.46萬噸，無取向電工鋼產(chǎn)量從1978年的991噸增長到2017年的899.44萬噸。1993年，我國無取向電工鋼開始出口，2001年取向電工鋼開始出口。2017年，我國從電工鋼凈進(jìn)口國變?yōu)閮舫隹趪蚱屏碎L期依賴進(jìn)口的局面。截至2018年8月底，40年來，武鋼共生產(chǎn)電工鋼2386.318萬噸，其中取向電工鋼655.1679萬噸、無取向電工鋼1731.1501萬噸。
目前，中國電工鋼已大量應(yīng)用在大型變壓器、大型發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和家用電器上，如小浪底工程、三峽工程、青藏鐵路工程、北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)工程、神六和神七載人飛船工程、高鐵、機(jī)器人、新能源汽車等國家重點(diǎn)項(xiàng)目及領(lǐng)域。
我國電工鋼產(chǎn)業(yè)存在的突出問題
目前，我國電工鋼產(chǎn)業(yè)存在的突出問題有以下幾個(gè)：
一是結(jié)構(gòu)性重復(fù)建設(shè)的產(chǎn)能過剩。從現(xiàn)有的產(chǎn)能和產(chǎn)量看，我國電工鋼主要是結(jié)構(gòu)性過剩，中低牌號(hào)無取向電工鋼過剩20%~30%，一般取向電工鋼(CGO)過剩20%。因此，必須防止高牌號(hào)、高效無取向電工鋼等產(chǎn)能出現(xiàn)新的過剩。目前，國內(nèi)有30多家生產(chǎn)冷軋電工鋼的企業(yè)，但80%的企業(yè)是近幾年涌現(xiàn)的新生電工鋼生產(chǎn)企業(yè)。其間許多企業(yè)引進(jìn)設(shè)備、擴(kuò)充產(chǎn)能、增加產(chǎn)量、獲取效益，其發(fā)展存在著一定的盲目性。許多企業(yè)現(xiàn)有質(zhì)量水平和技術(shù)積累仍保持在較初級(jí)的階段，所生產(chǎn)的產(chǎn)品也大多是低技術(shù)質(zhì)量的中低檔產(chǎn)品；生產(chǎn)技術(shù)多為跟蹤、模仿，不關(guān)注自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，更無暇關(guān)注新技術(shù)、新產(chǎn)品的開發(fā)。一些企業(yè)依靠拼成本、拼價(jià)格、拼銷售來競爭有限的市場(chǎng)，質(zhì)量提高和技術(shù)進(jìn)步等也被放在了次要地位。目前還有企業(yè)在建電工鋼生產(chǎn)線，國家應(yīng)從供給、節(jié)能、環(huán)保、創(chuàng)新等方面制定政策和法規(guī)，控制產(chǎn)能的釋放或擴(kuò)大，加快低端落后產(chǎn)品的淘汰步伐，同時(shí)國家監(jiān)管部門要加大監(jiān)管或控制審批電工鋼項(xiàng)目的力度。
二是頂級(jí)高端產(chǎn)品數(shù)量少，質(zhì)量穩(wěn)定性不夠。從2017年我國高端電工鋼產(chǎn)量看，頂級(jí)高端產(chǎn)品比例不高，用戶需求還不能完全得到滿足；生產(chǎn)控制水平須提高，且要提高原牌號(hào)合格率，減少不合格產(chǎn)品或有缺陷的產(chǎn)品數(shù)量，提高管理水平和產(chǎn)品綜合質(zhì)量；面向國內(nèi)大型發(fā)電設(shè)備、節(jié)能變壓器、高效節(jié)能電機(jī)、交通驅(qū)動(dòng)電機(jī)、新能源電動(dòng)汽車電機(jī)、無人機(jī)和高端家電等下游產(chǎn)業(yè)的新需求，應(yīng)重點(diǎn)開發(fā)低噪聲變壓器用取向電工鋼、立體卷鐵芯用耐熱取向電工鋼、薄規(guī)格無取向電工鋼、高端高效電機(jī)用無取向電工鋼、中頻高效電機(jī)用無取向電工鋼、高強(qiáng)度無取向電工鋼的制備技術(shù)。
三是執(zhí)行產(chǎn)品國家標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)不強(qiáng)。2017年5月1日，國家正式實(shí)施新國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T2521.1-2016)《全工藝?yán)滠堧姽や摰?部分：晶粒無取向鋼帶(片)》和(GB/T2521.2-2016)《全工藝?yán)滠堧姽や摰?部分：晶粒取向鋼帶(片)》。新國家標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施不僅淘汰了原標(biāo)準(zhǔn)中的落后產(chǎn)品牌號(hào)、提高了磁性能水平及指標(biāo)的技術(shù)門檻，而且新標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌并具有中國特色，形成了2個(gè)單獨(dú)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)的修訂和實(shí)施將進(jìn)一步規(guī)范企業(yè)行為，實(shí)現(xiàn)國家標(biāo)準(zhǔn)與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有機(jī)結(jié)合及應(yīng)用，通過貫徹和執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)，將有助于改善市場(chǎng)競爭及供貨環(huán)境。我們要借實(shí)施電工鋼新國家標(biāo)準(zhǔn)的東風(fēng)，大力宣傳新國家標(biāo)準(zhǔn)，讓用戶更好地理解和認(rèn)識(shí)新國家標(biāo)準(zhǔn)的重要性，在滿足新國家標(biāo)準(zhǔn)的前提條件下，與用戶簽訂更高標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)協(xié)議，以滿足用戶的需要，促進(jìn)電工鋼產(chǎn)業(yè)和下游行業(yè)的健康發(fā)展。同時(shí)，呼吁強(qiáng)化國家標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)威性及市場(chǎng)執(zhí)行力，實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)平臺(tái)的統(tǒng)一性和競爭方式的公平性。
另外，還要注意維護(hù)市場(chǎng)秩序，規(guī)范企業(yè)市場(chǎng)行為。新投產(chǎn)的企業(yè)應(yīng)在產(chǎn)品合格后進(jìn)入市場(chǎng)，進(jìn)一步規(guī)范硅鋼原材料市場(chǎng)并加強(qiáng)民企電工鋼的技術(shù)進(jìn)步。
我國電工鋼產(chǎn)業(yè)如何實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展
實(shí)踐證明，武鋼引進(jìn)冷軋電工鋼專利技術(shù)這一決定是正確的，我國電工鋼產(chǎn)業(yè)也因此走出了一條消化吸收、掌握技術(shù)、形成能力的自我發(fā)展道路，但今后我國電工鋼產(chǎn)業(yè)從國外引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的可能性不大，技術(shù)發(fā)展還得依靠自主開發(fā)、原始創(chuàng)新。“十三五”期間，電工鋼產(chǎn)業(yè)要根據(jù)國家“一帶一路”政策和電網(wǎng)升級(jí)改造及中西部開發(fā)等總體規(guī)劃，按照相關(guān)行業(yè)節(jié)能減排、市場(chǎng)對(duì)更高端產(chǎn)品需求持續(xù)增長的要求，走可持續(xù)發(fā)展的道路。
筆者建議，應(yīng)做好以下工作：
一是加大科技投入，重點(diǎn)支持電工鋼關(guān)鍵共性技術(shù)的研究工作。如電工鋼中的織構(gòu)是提高磁性能的關(guān)鍵因素，然而織構(gòu)的概念比較抽象，較難理解和掌握。而且，在電工鋼加工過程中的織構(gòu)控制涉及較多的金屬學(xué)理論，其中一些還是世界性難題。因此，該問題具有很強(qiáng)的學(xué)術(shù)性和技術(shù)性，是電工鋼技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵科學(xué)問題之一，也是當(dāng)今世界電工鋼發(fā)展普遍關(guān)心的學(xué)術(shù)問題。該問題的挑戰(zhàn)在于，常規(guī)的織構(gòu)控制技術(shù)和原理的應(yīng)用潛力似乎已窮盡，需要發(fā)展新的技術(shù)及相關(guān)原理使電工鋼實(shí)現(xiàn)突破性進(jìn)步。
二是發(fā)揮行業(yè)協(xié)會(huì)和高等學(xué)校的優(yōu)勢(shì)，開展高層次的國際交流與合作，加強(qiáng)電工鋼科技人才的培養(yǎng)。
三是圍繞降低電工鋼制備成本，深度開展CSP（薄板坯連鑄連軋）工藝生產(chǎn)取向電工鋼技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)電工鋼短流程工藝技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化并打造具有中國知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新工藝。中國是全世界薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線最密集的國家，其生產(chǎn)成本低廉。現(xiàn)有工業(yè)研究表明，可以利用這種流程生產(chǎn)出合格的取向電工鋼，并實(shí)現(xiàn)規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)。如果繼續(xù)開展研究，就有望使其整體的生產(chǎn)成本接近高牌號(hào)無取向電工鋼，形成中國創(chuàng)新技術(shù)，并達(dá)到大幅度節(jié)能的效果。
四是圍繞國家節(jié)能降耗要求，重點(diǎn)開發(fā)超低鐵損取向電工鋼制備技術(shù)、超高磁感取向電工鋼制備技術(shù)，滿足國家電網(wǎng)發(fā)展需求；圍繞電工鋼產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展要求，強(qiáng)化國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行力，提高電工鋼國家標(biāo)準(zhǔn)門檻，取消不適應(yīng)市場(chǎng)需求的低端產(chǎn)品牌號(hào)，淘汰電工鋼生產(chǎn)企業(yè)的落后產(chǎn)能；重點(diǎn)開發(fā)薄規(guī)格無取向電工鋼制備技術(shù)、高端高效電機(jī)用電工鋼制備技術(shù)、中頻高效電機(jī)用電工鋼制備技術(shù)、高強(qiáng)度電工鋼制備技術(shù)，滿足100萬千瓦以上、超超臨界電機(jī)用鋼、抽水蓄能發(fā)電用鋼、高效節(jié)能電機(jī)用鋼、交通驅(qū)動(dòng)電機(jī)、高端家電等用鋼的需求；推進(jìn)及開展全生命周期無公害電工鋼制備技術(shù)、全生命周期低能耗電工鋼制備技術(shù)、低噪聲電工鋼制備技術(shù)，真正滿足我國國民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的要求。
未來，中國電工鋼產(chǎn)業(yè)要面向世界，全面實(shí)現(xiàn)中國生產(chǎn)、開發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓，達(dá)到服務(wù)全球的目標(biāo)；在生產(chǎn)能力、數(shù)量、品質(zhì)上走在世界前列，在生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品研發(fā)、技術(shù)儲(chǔ)備上與世界同步，在知識(shí)產(chǎn)權(quán)、專利技術(shù)、發(fā)明專利數(shù)量上做出更大貢獻(xiàn)。
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