中國(guó)報(bào)告大廳網(wǎng)訊,近年來(lái)，隨著電工鋼市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，硅鋼生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵部件——連續(xù)退火爐炭套的質(zhì)量提升已成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。通過(guò)制定科學(xué)合理的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)產(chǎn)炭套在抗結(jié)瘤、抗氧化、耐磨損及耐氮?dú)馇治g等關(guān)鍵性能方面取得了顯著進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了從完全依賴進(jìn)口到全面國(guó)產(chǎn)化的轉(zhuǎn)變，為硅鋼產(chǎn)品質(zhì)量提升和生產(chǎn)成本控制提供了有力支撐。以下是2025年硅鋼行業(yè)技術(shù)特點(diǎn)分析。

  一、硅鋼行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定推動(dòng)炭套質(zhì)量體系完善

  在硅鋼連續(xù)退火生產(chǎn)過(guò)程中，炭套作為支撐和傳輸鋼帶的關(guān)鍵部件，其質(zhì)量直接影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。《2025-2030年全球及中國(guó)硅鋼行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀調(diào)研及發(fā)展前景分析報(bào)告》顯示，2015年4月30日發(fā)布的《硅鋼連續(xù)退火爐用炭套》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)硅鋼連退爐內(nèi)不同爐段的溫度和干、濕氣氛條件，將炭套科學(xué)分為低溫炭套、中溫炭套和高溫炭套三類。該標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新性地將炭套外表層的最大孔徑作為評(píng)價(jià)抗結(jié)瘤性能的核心指標(biāo)，同時(shí)確立了顯氣孔率、體積密度、石墨化度、肖氏硬度及雜質(zhì)含量等關(guān)鍵性能參數(shù)。具體而言，標(biāo)準(zhǔn)要求低溫炭套的最大孔徑不超過(guò)200微米，中溫炭套不超過(guò)100微米，高溫炭套不超過(guò)50微米。這一標(biāo)準(zhǔn)體系的建立，為硅鋼生產(chǎn)企業(yè)的炭套采購(gòu)、管理和使用提供了科學(xué)依據(jù)，徹底改變了以往依賴進(jìn)口的局面。

  二、硅鋼用炭套抗結(jié)瘤性能實(shí)現(xiàn)重大突破

  結(jié)瘤問(wèn)題是長(zhǎng)期困擾硅鋼生產(chǎn)的難題，傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為連退爐內(nèi)通濕氣可以不結(jié)瘤，甚至通過(guò)通入更多濕氣來(lái)消除結(jié)瘤影響。然而深入研究顯示，炭套表層形成的嵌入式瘤子主要成分是單質(zhì)鐵，這些鐵粉在較低溫度下能夠纏繞形成硬度較高的瘤子。形成頑固嵌入式瘤子需要兩個(gè)必要條件：炭套表層存在較大孔洞或孔隙，以及進(jìn)入爐內(nèi)的鋼帶表面有形成瘤子的物料來(lái)源。通過(guò)嚴(yán)格控制炭套的最大孔徑指標(biāo)，結(jié)合煉鋼技術(shù)的進(jìn)步，無(wú)取向硅鋼的碳含量已降至較低范圍，在退火過(guò)程中不再需要脫碳，采用干氣氛退火。同時(shí)，許多企業(yè)對(duì)連退爐前區(qū)的無(wú)氧化爐進(jìn)行改造，采用輻射管加熱，避免硅鋼帶進(jìn)入爐內(nèi)造成表面氧化。這些措施共同作用下，目前無(wú)取向硅鋼連退爐內(nèi)炭套發(fā)生結(jié)瘤的幾率顯著降低。

  三、硅鋼生產(chǎn)過(guò)程中炭套抗氧化性能持續(xù)改善

  石墨材料在450攝氏度左右開(kāi)始發(fā)生明顯氧化反應(yīng)，而硅鋼生產(chǎn)過(guò)程中爐內(nèi)溫度高達(dá)1050攝氏度甚至1100攝氏度，這使得炭套的抗氧化性能至關(guān)重要。標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，炭套的顯氣孔率、體積密度、石墨化度等指標(biāo)均有較大提升，而鐵、鈣、鈉、鉀等雜質(zhì)元素的含量顯著降低，使炭套的抗氧化性能得到明顯提高。在干氣氛且沒(méi)有無(wú)氧化爐的條件下，無(wú)取向硅鋼連退爐內(nèi)的炭套很少發(fā)生嚴(yán)重氧化。然而，隨著取向硅鋼連退機(jī)組提速、提溫的工藝調(diào)整，目前取向機(jī)組炭套的使用壽命仍然偏短，特別是連退爐加熱高溫高點(diǎn)區(qū)域和滲氮段炭套的平均使用壽命僅為3個(gè)月，這表明取向硅鋼連退機(jī)組炭套的抗氧化性能仍需進(jìn)一步改進(jìn)提升。

  四、硅鋼用炭套耐磨損與耐氮?dú)馇治g性能同步提升

  炭套與鋼帶之間的摩擦系數(shù)雖然較小，但由于爐內(nèi)張力控制方式導(dǎo)致炭套和鋼帶運(yùn)行速度不同步，總會(huì)發(fā)生滾動(dòng)摩擦和滑動(dòng)摩擦，同時(shí)在有水蒸氣存在的條件下，炭套外表層還會(huì)不斷發(fā)生氧化磨損。標(biāo)準(zhǔn)頒布實(shí)施后，炭套的體積密度、石墨化度、表面硬度等指標(biāo)均有較大提升，顯著增強(qiáng)了炭套的耐磨損性能。在耐氮?dú)馇治g方面，傳統(tǒng)炭套普遍采用酸式磷酸鹽作為抗氧化劑，但在HiB連退爐滲氮區(qū)域，磷酸二氫鋁與氨氣會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致炭套抗氧化性能降低。為此，國(guó)內(nèi)炭套廠家已開(kāi)發(fā)出低磷酸鹽和無(wú)磷酸鹽體系抗氧化劑炭套，并進(jìn)行了多批次在線試驗(yàn)，盡管還存在硬度較高、粗糙度偏大等問(wèn)題，但其耐氮?dú)馇治g、耐磨損和抗氧化性能表現(xiàn)良好，為硅鋼生產(chǎn)提供了新的解決方案。

  五、硅鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)炭套性能提出更高要求

  隨著國(guó)內(nèi)外硅鋼產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，用戶對(duì)硅鋼產(chǎn)品質(zhì)量要求不斷提高，許多企業(yè)投資新建產(chǎn)線，對(duì)連退工藝進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，機(jī)組速度不斷加快，爐內(nèi)溫度持續(xù)升高，這些變化對(duì)炭套提出了更嚴(yán)格的要求。未來(lái)炭套的研究將主要集中在四個(gè)方面：優(yōu)化原材料，提高生產(chǎn)基材原料的純度，重新制定適用于炭套基材的生產(chǎn)流程;針對(duì)無(wú)取向硅鋼連退生產(chǎn)，進(jìn)一步提高炭套的抗結(jié)瘤性能，對(duì)有濕氣的連退產(chǎn)線提升炭套的抗氧化、耐磨損性能;對(duì)于取向硅鋼連退生產(chǎn)，重點(diǎn)提升炭套的耐濕氣性能，對(duì)滲氮段產(chǎn)線大幅改善炭套耐氮?dú)馇治g能力;利用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化控制，開(kāi)發(fā)智能監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)炭套狀態(tài)，預(yù)測(cè)維護(hù)需求，減少停機(jī)時(shí)間。

  總體而言，硅鋼行業(yè)通過(guò)持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和標(biāo)準(zhǔn)完善，在炭套關(guān)鍵性能方面取得了顯著進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了從依賴進(jìn)口到全面國(guó)產(chǎn)化的轉(zhuǎn)變。高溫炭套的平均使用壽命從3個(gè)月提升到8個(gè)月以上，甚至達(dá)到10-12個(gè)月，極大地提高了硅鋼生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。隨著新技術(shù)的不斷應(yīng)用和工藝的持續(xù)優(yōu)化，國(guó)產(chǎn)炭套將在性能指標(biāo)和使用壽命方面實(shí)現(xiàn)更大突破，為我國(guó)硅鋼產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供更加堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

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