践行创新驱动转型升级之路

编者按 高磁感取向电工钢（HiB），作为钢铁产品生产中工艺最复杂、技术含量最高、难度最大的品种之一，其生产技术工艺和产品研发长期被国外企业垄断。如今，这一局面已被打破，国产高磁感取向电工钢产品的市场占有率已接近90%。一个品种，一份使命。今天本报刊发的武钢依靠创新驱动实现高磁感取向电工钢高速发展的典型报道，正是中国钢铁工业勇于承担历史责任支撑国民经济健康发展的缩影，也是中国钢铁企业勇于创新、攻坚克难精神的写照。我们相信，面对经济发展新常态的挑战和机遇，凭借这种责任和精神，钢铁行业一定能够书写出更多创新驱动转型升级的精彩故事。

　　在素有“钢铁工艺品”之称的取向电工钢“家族”中，高磁感取向电工钢（HiB）被誉为“皇冠上的明珠”，其生产难度大大高于一般取向电工钢。不仅如此，由于该产品具有磁感应强度高、铁损低的特点，在电力工业应用中可达到显著的节能减排效果。

　　过去，高磁感取向电工钢核心技术只掌握在国外少数几家钢铁企业手中，长期实行技术封锁，或限量销售并附加令人难以接受的条件。

　　如今，这种状况已一去不复返了。2014年12月26日，一个改变历史的数据从中国金属学会电工钢分会传来：今年初以来，我国高磁感取向电工钢产量已达到71.5万吨，占国内市场表观消费量的89.8%。其中，武钢产品占比达到43.04%，居全国钢企之首。

　　武钢践行创新驱动转型升级之路，使得国产高磁感取向电工钢实现了高速发展，为我国电力工业赢来了产品升级换代、节能减排、降本增效的喜人景象。与此同时，武钢与国内机械制造行业合作，自主创新集成冷轧硅钢装备的国产化比例高达90%，既提升了我国机械制造行业制造水平，又填补了多项国内空白，推动了我国民族工业的发展升级。

　　一个品种承载一份使命

　　众所周知，武钢是我国第一家能够生产冷轧硅钢的企业。早在2005年，我国钢铁产能还不像今天这样严重过剩，武钢硅钢在国内还是“一枝独秀”的时候，他们就把目光放在了研发和生产高磁感取向电工钢上。

　　2005年11月份，武钢董事长邓崎琳到北方走访一家大型变压器制造厂。该公司总经理一见面就给他讲了一个被迫从国外进口钢材被人家“卡脖子”的遭遇。听完后，刚刚上任“一把手”不久的邓崎琳感受到了一种强烈的责任感和使命感。原来，该厂接到国家重点工程急需制造两台大型变压器的订单，只能用高磁感取向电工钢制造。由于当时国内生产不了，只能向外国某钢厂进口。但是，仅200吨HiB钢，对方无论如何只卖50吨，致其停工待料，延误工期。

　　该厂的遭遇对邓崎琳的震动很大。回来后，邓崎琳就召开相关研究会议并作出一项重大决定：由生产一般取向硅钢转向研发和大批量生产高磁感取向电工钢。他说：“咱们武钢是央企，要带头开发出国家急需的高磁感取向电工钢来，要勇于打破国外垄断，为国争光、为国争气。否则，我们的电力行业会被人家‘卡脖子’。研发和大批量生产高磁感取向电工钢，这既是企业转型升级提高自身市场竞争力的需要，更是武钢作为央企必须承担的政治责任、社会责任和经济责任。”

　　然而，自主创新谈何容易。高磁感取向电工钢生产难度大大高于一般取向电工钢，而且世界上只有少数几家企业掌握该产品核心技术。

　　谁拥有自主研发实力、掌握核心技术，谁就能在竞争中占据优势。邓崎琳向全体职工发出动员令：“我们要举全武钢之力，研发和生产出高磁感取向电工钢来。”从2005年开始，武钢就着力研发和生产高磁感取向电工钢，并将其作为武钢实现转型升级的重大战略目标。

　　近10年来，武钢始终将研发和大批量生产高磁感取向电工钢放在优先地位，人力、物力、财力均向这一高端产品倾斜。武钢一步一个脚印，突破一个个技术瓶颈，攻克一个个难题，年年佳音频传。

　　2006年，武钢实现了低温一般取向电工钢大规模化生产。

　　2007年，武钢取向电工钢总产量达到27万吨，同年武钢以重大科技专项的形式开始了持续数年的、旨在提高高磁感取向电工钢制造水平的技术攻关。当年，武钢高温HiB钢产量首次突破2万吨，突破了世界上发达国家在高磁感取向电工钢生产技术领域对我国的封锁，拥有了生产世界高级别取向电工钢的能力。

　　2008年，武钢“取向硅钢制造技术创新与产业化”项目获得国家科技进步奖一等奖。

　　2009年，武钢低温一般取向电工钢全面替代从日本引进的高温一般取向电工钢，相关专利获得中国专利金奖。

　　2011年，武钢独立自主开发的低温高磁感取向电工钢实现规模化生产，研究成果获得湖北省科技进步奖一等奖。

　　2013年，武钢取向电工钢总产量已达到52万吨，其中高磁感取向电工钢产量30万吨。

　　目前，武钢冷轧电工钢的生产能力已由2004年的全球排名第7位，上升到第1位。武钢已成为当今世界上取向电工钢产量最大，同时具备高、低温HiB钢制造技术的厂家，产品种类几乎覆盖所有电工钢牌号。

　　仅仅10年，武钢完成了从原来消化吸收专利技术到以开发创新为主的转变，无论是技术工艺，还是产品品种规格牌号、产量和质量都得到了全面转型升级。

　　在取向电工钢品种结构方面，武钢实现了以生产一般取向电工钢为主向以生产高磁感取向电工钢为主的转变。2005年，武钢取向电工钢年产量为13.13万吨，其中高磁感取向电工钢产量不足千吨。今年，武钢取向电工钢年产量达到55万吨，其中高磁感取向电工钢产量高达34万吨。武钢全面淘汰了一般取向硅钢引进专利，自主知识产权品牌达到了100%。在取向电工钢总量中，高磁感取向电工钢产品比例从2004年的0.6％提高到2014年的60％以上。

　　在产品质量方面，武钢取向电工钢产品实物质量及质量体系通过了ABB、阿海法、西门子等国外大型变压器厂家的第二方认证；产品的电磁性能、力学性能、涂层性能、板形公差等各项性能参数符合或优于国家标准GB/T2521-2008的要求，产品综合技术性能达到当今国际同类产品先进水平。武钢主导制定（修订）了硅钢相关的国家和行业标准共8项，推动了行业的技术进步。

　　在技术创新方面，武钢开发出大量新产品和多项武钢特有的电工钢生产技术，冷轧电工钢的规格牌号在原来32个的基础上，又新开发了73个，取代了大量进口产品，同时武钢还在冷轧电工钢制造技术方面获得了110项国家专利和大量的技术诀窍。整个生产能力（含无取向电工钢）从原来的年设计产能7万吨扩大到现在的200万吨。

　　短短10年，武钢取向电工钢完成了从“一般”走向高端的嬗变，不仅为武钢自身创造了显著的经济效益，成为武钢突破“危机”困境的法宝，而且更重要的是这一高端产品的发展和产量大幅度的提升，为我国下游行业带来了巨大福音。

　　“一个改变”带来“虚拟电厂”效应

　　36年前，武钢“一米七”轧机系统建成投产，改变了我国冷轧电工钢从无到有的局面，摘掉了我国钢铁产品“傻、大、黑、粗”单一品种结构的帽子，为我国国民经济发展作出了独特贡献。而10年前，我国钢铁行业还不能批量生产高磁感取向电工钢时，我国电力工业所需的高磁感取向电工钢全部依赖进口。今天，武钢率先研发和大批量生产出高磁感取向电工钢，不仅结束了我国钢铁产业不能生产高磁感取向电工钢的历史，也改变了我国电力工业全部依赖进口的历史，更重要的是这一高端产品的飞速发展给我国电力工业等方面带来了巨大的综合效益和节能效果。

　　虚拟电厂（又称能效电厂），就是以节电等同于发电的电厂。这一思维模式与做法在国外早已开始实施。虚拟电厂的好处在于用改造高耗能装备进行节俭，节俭下来的电能等于建一座发电厂，一是不需要耗煤，二是不需要占地，三是不存在污染问题。甚至在某种意义上讲，建成这样一个电厂比建一个真实的电厂还要好。目前，江苏、广东、河北能效电厂正在建设中。

　　而武钢研发和大批量生产的高磁感取向电工钢首要优点就是节能。据权威部门介绍，武钢生产的高磁感取向电工钢，由于磁感高、铁损低，所制造的变压器，其空载损耗大大优于一般取向电工钢，节能效果显著。统计表明，2005年~2012年，武钢已累计生产取向电工钢251.5万吨。以2004年武钢取向电工钢平均铁损（P1.7/50）水平为参照值，按每年生产的取向电工钢产品第2年制成变压器后投入运行、硅钢产品利用率按90%、变压器运行率按90%估算，共减少变压器铁芯损耗约72.6亿千瓦时。按1千瓦时电相当于燃烧0.36千克标煤，燃烧1吨标煤排放8.5千克二氧化硫、7.4千克氮氧化合物、2620千克二氧化碳估算，相当于节省标准燃煤261.36万吨，减少二氧化硫排放2.22万吨，减少氮氧化物排放1.93万吨，减少二氧化碳排放685万吨。

　　自主创新，优先发展高端产品，实现节能减排，是国策，也是企业发展战略。在全球能源供给日益紧张的今天，我国陆续出台了一系列引导企业节能减排的政策。现在，工业和信息化部、国家质检总局决定组织实施全国配电变压器能效提升计划，高磁感取向电工钢成为这一“计划”的首选材料。这就对钢铁和电力两大产业提出一个共同的使命，同时又提供了一个巨大的转变发展空间，即前者要研发和生产更多高磁感取向电工钢，后者要制造更多节能环保型电器产品。

　　随着我国能效标准等级和最低能效要求的不断提高，低能效电器产品逐步丧失了市场竞争优势，高能效电机钢逐步取代低牌号无取向硅钢成为趋势，加之用户在环保、成本、质量等方面的特殊要求和产品不断升级换代，不仅需要更多的高磁感取向电工钢，而且为武钢取向硅钢从“一般”向高端转变发展提供了广阔的空间。

　　事实也是如此。从2012年起，国家开始实施用节能环保型变压器每3年淘汰200多万台低能效变压器。全国1000多万台低能效变压器的淘汰计划一旦完成，1年就可节电高达1775亿千瓦时，相当于1.7个三峡电厂1年的发电量。近10年来，武钢研发的高磁感取向电工钢，从年产2万吨、5万吨、10万吨、15万吨，到现在的30多万吨，为电力行业和社会建设的虚拟电厂容量越来越大。连续10年获得“中国工业企业排头兵”称号的江苏鹏达变压器有限公司，是一个能生产500千伏以下等级所有型号变压器的企业。近10年，该公司采购武钢生产的高磁感取向电工钢达到30多万吨，生产了大量国家倡导的节能环保型变压器。今年，该公司在武钢采购了高磁感取向电工钢就达5万多吨，创历史新高，但仍感不够。接待记者采访的副总经理狄景祥颇有感触地说：“如果没有武钢这几年的转型发展，我们就无法制造国家急需的节能环保型变压器，为国家节约大量能源。华鹏也不会像今天这样发展和进步得这么快。”

　　当然，其虚拟电厂效应，不仅仅节电，还节材。过去，由于我国不能生产高磁感取向电工钢，不少变压器产品只能用一般取向硅钢制造，不仅噪音大，还消耗很多取向硅钢片材料，以致变压器体积增大。有的大型变压器，由于体积过大，甚至无法运达用户。不仅如此，制造变压器使用取向硅钢片材料越多，空载损耗就越高。据测试，武钢生产的高磁感取向电工钢，与一般电工钢相比，不仅铁损低、噪音小，而且耗材少、制造的变压器体积小。来自我国主要变压器制造厂家的意见表明，使用武钢生产的高磁感取向电工钢制造的变压器，与一般硅钢片制造的相同容量的变压器相比，材料使用减少，体积随之减少三分之一，不仅为变压器厂家节省了大量成本，降低了损耗，而且还节电。

　　10年前，国外垄断我国高磁感取向电工钢时的进口价格每吨最高时近5万元，每年进口量达30多万吨。现在，武钢逐年提高高磁感取向电工钢产量投放市场后，国外厂家不仅减少了向我国出口取向硅钢的数量，而且降低了售价。

　　今年，武钢高磁感取向电工钢的产量预计为34万吨，与过去我国每年进口30多万吨的数量相当。但二者的采购成本形成鲜明反差。2005年前，HiB钢完全依赖进口时，每吨高达4万多元。而现在，武钢高磁感取向电工钢销售价格每吨为1万多元，与过去进口的价格相比，每吨采购成本下降3万多元。仅仅今年1年，武钢就为我国电力行业降低采购成本100多亿元，还未计武钢大批量产品进入市场后迫使国外产品价格下降的部分。

　　其实，其虚拟电厂效应最大的则是武钢勇于担起加速实现我国电力大型变压器、特高压输变电装备国产化重任，确保我国电力安全。

　　昔日，我国电力大型变压器、特高压输变电装备所需的高磁感取向电工钢全部依赖进口，受制于人、“卡脖子”现象令我国电力行业苦不堪言。今天，武钢再担重任，“武钢造”之名书写在诸多国家重点工程上。

　　由武钢提供的高磁感取向电工钢为三峡工程制造500千伏电压级别超高变压器，专家组出具的评审意见是：“经过10余年的潜心研发和近2年的生产实践，武钢具备500千伏及以上电压等级大型变压器用高磁感取向电工钢的批量供货能力；武钢生产的高磁感取向电工钢，可以用于三峡工程等500千伏及以上电压等级大型变压器。”

　　特高压输变电相当于电力“高速公路”，可以实现大容量、长距离和安全输电。但相关输变电设备所采用的高磁感取向电工钢，以往主要依赖进口。现在，这一历史被武钢改写。由武钢生产的高磁感取向电工钢，已在1000千伏电压等级变压器上使用。产品经检测，各项指标合格，达到国外同类产品质量水平，可替代进口。

　　由于武钢生产的高磁感取向电工钢质量好，在国家电网公司变压器项目近期的招投标项目中，武钢作为国内重要的取向硅钢供应商之一参与招标，取得了好成绩，一举改变了长期由外国产品垄断的历史，预计越来越多的国内变电站或重点项目将使用“武钢造”的高磁感取向电工钢。

　　武钢研发和生产的高磁感取向电工钢不仅替代了进口，并且走出了国门。国内某大型变压器厂家采用武钢30RK100牌号高磁感取向电工钢制造的用于出口的500千伏级别大容量SFP-467000型变压器，其空载损耗较设计值降低13.64%、噪声低8dB～12dB，与采用新日铁27ZH100产品制作的水平相当，受到国外用户热捧。此外，武钢开发的特殊规格宽带冷轧硅钢片还被用于国防和航空航天工程。

　　“第二个改变”催生装备国产化

　　如果说从生产一般取向电工钢转到研发和大批量生产高磁感取向电工钢，是武钢实施自主创新驱动转型升级发展战略的第一个改变，那么，改变冷轧电工钢装备从引进转到由武钢自主集成冷轧电工钢装备，则是武钢实施自主创新驱动转型升级发展战略的第二个改变。正是这一改变，产生的一系列武钢冷轧电工钢装备国产化率效应，格外令人瞩目。

　　“工欲善其事，必先利其器。”生产装备既是企业进行生产的物质基础和技术装备,又是衡量企业规模和现代化水平的一个基本标志，也是企业创造财富的重要手段。一句话，要生产出高端的取向硅钢，就要有与之相匹配的生产装备。

　　而当时一个问题摆在了武钢面前，新建的三硅钢、四硅钢，其装备是引进，还是走自主创新集成冷轧电工钢装备之路。武钢果断作出决定：冷轧电工钢装备也要立足武钢和国内制造。

　　新建的三硅钢和四硅钢陆续投产运行的事实表明，武钢当时作出丢掉引进拐杖自己干的决策，收获到令他们自已都意想不到的效果。

　　新建的三硅钢、四硅钢的装备国产化率分别高达90﹪、95﹪。自己干的装备达到了世界一流水平，满足并可大批量生产出高端取向硅钢产品。由于其具有自动化程度高、控制精度高、工艺先进的特点，成为生产高磁感取向电工钢的“摇篮”。2009投产的三硅钢，主要以增加高磁感取向电工钢、高牌号无取向电工钢和薄规格电工钢品种为主，并可生产刻痕的高磁感取向电工钢,激光刻痕能力实现零的突破。2012年12月投产的四硅钢，建有15条当今世界顶级水平的作业线，产品全部为低温高磁感取向电工钢，可生产0.23毫米、0.27毫米、0.30毫米等3种厚度规格的产品，最宽板幅达到1200毫米，成为武钢打造全球最具有竞争力的硅钢生产基地的一把利器。

　　自己干的造价低，建设周期短。与引进比，两个硅钢厂的投资减少近三分之一。以环形退火炉为例，环形退火炉是当今世界上电工钢生产领域最先进的装备之一，负责各类电工钢的退火处理，是电工钢产能发挥的“咽喉”。由于制造难度大，三硅钢设计之初，武钢本想从国外成套引进2座环形退火炉，因对方条件太苛刻而放弃了引进。现在，武钢与国内专业公司合作制造环形退火炉，不仅各项指标与引进的相当，而且处理能力大、造价低。过去武钢引进的1座环形退火炉价格为4亿多元，且只能处理100个钢卷，现在自己“集成”的只花了2.5亿元，处理钢卷多达120个。由于大部分装备为国内和武钢自己制造，建设周期大大缩短。以四硅钢为例，2011年4月份开工建设，2012年12月份就建成并全面投产。

　　对于我国机械制造行业来说，武钢冷轧电工钢装备国产化，不仅提升了其制造水平，而且提升了其核心竞争力。过去由于国外进行技术封锁，冷轧电工钢的一些重大关键装备国内一些著名机械制造厂家都未曾干过，通过武钢这次冷轧电工钢装备国产化，由不会到会，并成了“摇钱树”。例如，国内一机械制造厂家，第一次接到制造酸轧联机国产化任务时就明确表示，尽管没干过，但他们可以边干边摸索，只当交了学费，宁可不赚钱，也要把它制造出来。现在，该厂已成为制造酸轧联机的行家里手，国内其他钢企的冷轧电工钢装备国产化制造订单纷至沓来。

　　武钢冷轧电工钢装备国产化所形成的诸多优势，也推动我国钢铁企业冷轧电工钢装备国产化的快速发展。来自国内机械制造业等相关部门的信息显示，只要是武钢冷轧电工钢国产化的装备，国内一些钢企二话不说，当即要复制或克隆。

　　不仅如此，如果说武钢自主集成创新完成冷轧装备国产化，加快了武钢由生产一般取向电工钢转到大批量生产高磁感取向电工钢步伐的话，那么，由武钢自主“创造”的世界顶级装备，对高磁感取向电工钢牌号和质量的提高，则更令人惊叹。

　　激光刻痕装备，是目前世界上提升高磁感电工钢牌号率最先进的装备。经激光刻痕处理的电工钢，可降低铁损、提升一到两个牌号。因此，掌握这一世界顶级装备核心技术的国外厂家，一不宣传，二不让参观。在既无图纸又无任何信息资料的情况下，武钢技术人员经过反复研究，成功地自主开发出刻痕技术工艺，联合国内外厂家创造性地开发了这套装备。现在，应用在三硅钢、四硅钢生产上的这套先进装备，不仅实现了带刻痕的高磁感取向电工钢零的突破，而且使这一高端产品再上新台阶。

　　渗氮炉装备也是如此。由于其是生产低温HiB钢的关键设备，国外高度保密。同样在没有图纸，也没见过样机的情况下，武钢凭借内部单位通力合作自主完成设计和制造，从而使他们生产的低温HiB钢这一世界顶级产品在质量和大批量上有了保障。

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　　武钢创造、武钢创新，驱动着武钢在转型升级的道路上快速前行。