Over elektrisch staal

In ultra-hoogspanningssubstations (UHV) wordt de lamineringsdikte van elektrische staalplaten nauwkeurig geregeld tussen 0,23 mm en 0,35 mm, wat overeenkomt met de dikte van 5 A4-vellen. De (110) textuur die door een speciaal walsproces wordt gevormd, maakt een magnetische fluxdichtheid van meer dan 1,9 Tesla (T) mogelijk, wat betekent dat het een grotere magnetische flux kan dragen bij hetzelfde volume. Het is deze nauwkeurige controle van de microstructuur die meer dan 98% van de energietransmissie-efficiëntie van het elektriciteitsnet ondersteunt.

De productie van elektrisch staal wordt beschouwd als het "kroonjuweel" van de metallurgische industrie, waarbij 18 belangrijke processen betrokken zijn, zoals staalproductie, warmwalsen, normaliseren en koudwalsen. Hiervan vereist het ontkolingsgloeiproces dat het staal gedurende 5 minuten in een met waterstof{2}}stikstof gemengde atmosfeer op 800 graden wordt gehouden om het koolstofgehalte onder de 30 delen per miljoen (ppm) te houden. Voor het nauwkeurigere HiB-staal (korrel-georiënteerd elektrisch staal met hoge magnetische fluxdichtheid) is laserschrijven een extra stap-het creëren van micron-groeven op het oppervlak om de breedte van het magnetische domein terug te brengen tot minder dan 2 mm.

De vormcontrole bij het koudwalsproces is niets minder dan een kunst: een zes-hoge walserij moet de dikte van een warmgewalste plaat van 3 mm- terugbrengen tot 0,3 mm, met een dikteafwijking van niet meer dan ±3 micrometer (μm). De continue ontkolingsgloeilijn, die gebruik maakt van elektromagnetische inductieverwarming, verwarmt de stalen strip gelijkmatig tot 830 graden met een snelheid van 20 meter per minuut (m/min) om een ​​perfecte secundaire herkristallisatiestructuur te vormen. De stabiele controle van dit proces bepaalt rechtstreeks de magnetische prestatiegraad van het eindproduct.

Elektrisch siliciumstaalin nieuwe energie

In de nieuwe energievoertuigensector (NEV) kent de vraag naar elektrisch staal een explosieve groei. Niet-georiënteerd elektrisch staal dat in aandrijfmotoren wordt gebruikt, vereist een magnetische fluxdichtheid (B50) van meer dan 1,7 T en een ijzerverlies (P1,5/50) van minder dan 4,0 watt per kilogram (W/kg). In de synchrone motor met permanente magneet van de Tesla Model 3 wordt de statorkern gemaakt door ultra-dunne elektrische staalplaten van 0,25 mm te lamineren-waardoor de motorefficiëntie wordt verhoogd tot meer dan 97% en het rijbereik met 8% wordt vergroot.

De modernisering van windenergieapparatuur onderstreept nog eens de waarde van elektrisch staal. De dubbel-gevoede generatoren van 5-megawatt (MW) offshore windturbines vereisen elektrische staalplaten van hoge-kwaliteit met een dikte van 0,2 mm, en hun magnetostrictiecoëfficiënt moet onder de 3 ppm worden gehouden om een ​​stabiele werking onder sterke windbelastingen te garanderen. Voor de nieuwste 10 MW windturbines ontwikkeld door China Three Gorges Corporation heeft het optimaliseren van het lamineerproces van elektrische staalplaten het gewicht van de generator met 15% verminderd en de jaarlijkse stroomopwekking met 12 miljoen kilowattuur (kWh) verhoogd.