“金字塔尖”的钢是这样炼成的
“取向硅钢，那是钢铁行业金字塔尖的产品！”听到记者要去调研取向硅钢，一位钢铁行业资深从业者对上记者说。
在宝钢股份第四智慧工厂，钢铁行业最顶尖的产品揭开了“面纱”：一卷取向硅钢，样子就像一棵百年大树的横截面。因为其厚度极薄，“年轮”细密得令人惊叹。
“最高端的钢材，就要匹配最高端的工厂。”在第四智慧工厂现场，生产负责人对记者介绍，这座工厂就是专门为生产取向硅钢所打造，是宝钢前沿技术、前沿生产的结合点。
看硅钢，为何要来宝钢？因为在中国硅钢历史上，宝钢扮演着一个特殊的角色。十余年前，我国高压输电急需国产取向硅钢上的突破，宝钢硅钢带头人李国保与团队依靠多年的技术积累，于紧要关头攻克了这一钢铁“金字塔尖”的难题，保障了国家重大电力工程的建设。
李国保目前担任中国宝武钢铁集团有限公司首席科学家。现年60岁的李国保神采奕奕、斗志昂扬，引领着硅钢研发工作一路向前。谈起硅钢，他首先提到的不是过去的成就，而是对记者感叹：“‘双碳’给硅钢带来了新的发展机会！”
摘取钢铁工业“皇冠上的明珠”
“硅钢是和电伴生的，发电、输电、用电三个环节都离不开硅钢。发电、用电用无取向硅钢，中间的输电用的是取向硅钢。”李国保介绍，取向硅钢用在输电中的变压器部件；无取向硅钢则主要用在电机上，承担机械能和电能之间的转换。两种硅钢的性能好坏，都直接影响到用电中的能量损耗多少。
而钢铁工业“皇冠上的明珠”，特指的是取向硅钢。它之所以难造，就难在“取向”，要让晶粒做到一致排列。就像饼上撒的芝麻，要让这些芝麻完全按照一样的方向排列，并非易事。作为钢铁产品中制造难度最大的品种之一，能否生产取向硅钢，是衡量一个国家、一个钢铁企业制造技术水平的重要标志。
十余年前，我国的取向硅钢尤其是高磁感取向硅钢生产能力严重不足，成为国家电力传输系统中效率提升和节能政策落实的一大瓶颈。为解决这一难题，国家召集了专家团队，已有数年取向硅钢研究积累的李国保成为带头人，以期尽快攻克难关。
回忆起取向硅钢的攻坚过程，李国保至今仍记得初期的多个细节：2007年1月的一个深夜，试验的户外装置出现了问题，结了一层冰。李国保为了保证装置工作，每隔15分钟就到户外给仪器浇洒热水，就这样度过了一个不眠之夜。
一头是冰，另一头是火。第一轮现场试制取向硅钢失败后，为了找到原因，李国保曾钻进高温未散的加热炉寻找原因。试制过程中的辛苦、反复，难以言尽。
终于在2008年，取向硅钢实现投产。不过，当时的取向硅钢还不能满足超高压输电需要，更不能用于特高压输电。国际形势的变化，又开始倒逼国内研发团队向着特高压进军。李国保表示，那段时间取向硅钢研发获得了集团的大力支持，研发团队用2年左右的时间集中完成了5年的工作量，终于实现了特高压难题的突破。
2008年投产以来，宝钢取向硅钢产品在三峡工程、“西电东送”、特高压交直流等国家重大工程上都起到了重要的保障作用。据李国保介绍，宝钢在世界上高牌号取向硅钢中的首发牌号已经占了72%，剩余非首发的高牌号，宝钢也可以批量生产。
以宝钢为代表的国内硅钢产业实现了从落后、追平到领先的产业跨越。取向硅钢并非像芯片那样为大众所熟知，但其对于国家电力建设却如同芯片一样重要。
新能源汽车撬动硅钢新市场
“‘双碳’战略下，硅钢会有新的大发展。”提到硅钢的未来，李国保又将目光投向了另一个大类——无取向硅钢。
许多人并不了解的是，中国每两辆新能源汽车中，就有一辆车的电机使用的是宝钢无取向硅钢。新能源汽车产业已成为宝钢硅钢新的增长点，也再次开启了一段“从0到1”的研发旅程。
“新能源车是一个全新的需求，也是硅钢领域净增长的市场。其实，宝钢在2007年左右就开始跟随新能源汽车的产业政策研发专用无取向硅钢。”李国保回忆称。
他向记者分析，新能源汽车使用的无取向硅钢，与前述输电使用的取向硅钢性能要求完全不同，甚至与传统的无取向硅钢差异也很大。其不仅需要好的磁性，还需要非常好的机械强度，而两个指标从物理上来讲是互相矛盾的。以往无取向硅钢的机械强度要求不高，因为电机转速不过3000转，但新能源汽车起步就需要6000转，最高突破2万转。
“怎么解决？那就是我们的秘诀了！”李国保笑道。在新能源车无取向硅钢上的先行先试，又让宝钢硅钢掌握了其中的核心技术，并在这个领域跑在了世界前列。
据宝钢股份硅钢事业部相关负责人介绍，宝钢硅钢第五智慧工厂已经建成，这是全球第一个专门为新能源汽车建造无取向硅钢的工厂。目前，该工厂产能爬坡迅速，顶级高牌号无取向硅钢的生产能力大幅提升。在第五工厂旁，宝钢还为未来可能的扩产预留了一片土地。同时，无取向硅钢的技术也平移到武钢青山基地，在那里同样建设了一座新能源汽车无取向硅钢工厂。
“我们新能源汽车无取向硅钢现在产能利用率100%。在整个无取向硅钢业务板块里面，新能源汽车用高牌号无取向硅钢增速最快。”李国保预计，这类硅钢的增速将会匹配新能源汽车市场的总体增速，产能建设可能还会适当超前。
高端硅钢背后的智能工厂
智慧工厂，是宝钢硅钢技术落地的地方。 其中，硅钢第四智慧工厂在“钢铁圈”知名度很高。记者在这座工厂实地走访时，恰巧遇到一个来自北方某钢铁集团的参观团。
实地走进这座工厂，记者的第一感觉就是“震撼”。在这座走到底要20多分钟的大型钢铁厂房，记者竟然没有见到任何操作工，生产流程已经实现全自动化。
记者了解到，这座工厂若没有实现智慧化生产，需要300位员工；而目前员工仅有88人，在4班倒的情况下，每班只要22人即可维持工厂运转。工人还可以通过考取不同环节的操作证书，实现从操作工到工程师的跃升。
从了解高端硅钢的研发应用，到参观走访智慧工厂，记者看到的，不仅是钢铁生产的变化，更是高端材料的创新突破之路。
实际上，近20年来，钢铁行业已发生了巨变。经济动能的转换，正驱动钢铁行业向高端制造转型。
国盛证券研究所能源钢铁行业分析师高亢对记者表示：“硅钢业务作为钢企优化产品结构、提升盈利能力的重要手段，一直是钢企转型升级的重要方向。2022年年中以来，钢铁行业盈利持续处于低迷状态，硅钢相关业务再度成为重要的盈利稳定器。在钢企产品结构升级的趋势中，硅钢业务正在发挥更为重要的作用。”
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