Acerca del acero eléctrico

En las subestaciones de ultra-tensión (UHV), el espesor de laminación de las láminas de acero eléctrico se controla con precisión entre 0,23 mm y 0,35 mm, lo que equivale al grosor de 5 láminas A4. La textura (110)[001] formada mediante un proceso de laminación especial permite una densidad de flujo magnético de más de 1,9 Tesla (T), lo que significa que puede transportar un flujo magnético mayor con el mismo volumen. Es este control preciso de la microestructura lo que respalda más del 98% de eficiencia de transmisión de energía de la red eléctrica.

La producción de acero eléctrico se considera la "joya de la corona" de la industria metalúrgica e implica 18 procesos clave, como la fabricación de acero, el laminado en caliente, la normalización y el laminado en frío. Entre estos, el proceso de recocido por descarburación requiere mantener el acero en una atmósfera mixta de hidrógeno-nitrógeno a 800 grados durante 5 minutos para controlar el contenido de carbono por debajo de 30 partes por millón (ppm). Para el acero HiB más preciso (acero eléctrico orientado a grano-de alta densidad de flujo magnético), el trazado láser es un paso adicional-que crea ranuras a nivel de micras-en la superficie para reducir el ancho del dominio magnético a menos de 2 mm.

El control de la forma en el proceso de laminación en frío es nada menos que un arte: un laminador de seis-altura necesita reducir el espesor de una lámina laminada en caliente-de 3 mm a 0,3 mm, con una desviación de espesor de no más de ±3 micrómetros (μm). La línea de recocido de descarburación continua, que utiliza calentamiento por inducción electromagnética, calienta la tira de acero uniformemente a 830 grados a una velocidad de 20 metros por minuto (m/min) para formar una estructura de recristalización secundaria perfecta. El control estable de este proceso determina directamente el grado de rendimiento magnético del producto final.

Acero al silicio eléctricoen nueva energía

En el sector de vehículos de nueva energía (NEV), la demanda de acero eléctrico está experimentando un crecimiento explosivo. El acero eléctrico no-orientado utilizado en motores de accionamiento requiere una densidad de flujo magnético (B50) superior a 1,7 T y una pérdida de hierro (P1,5/50) inferior a 4,0 vatios por kilogramo (W/kg). En el motor síncrono de imán permanente del Tesla Model 3, el núcleo del estator se fabrica laminando láminas de acero eléctrico ultrafinas-de 0,25 mm-, lo que aumenta la eficiencia del motor a más del 97 % y aumenta la autonomía en un 8 %.

La modernización de los equipos de energía eólica resalta aún más el valor del acero eléctrico. Los generadores doblemente-de las turbinas eólicas marinas de 5-megavatios (MW) requieren láminas de acero eléctrico de alta-calidad con un espesor de 0,2 mm, y su coeficiente de magnetoestricción debe controlarse por debajo de 3 ppm para garantizar un funcionamiento estable bajo fuertes cargas de viento. Para las últimas turbinas eólicas de 10 MW desarrolladas por China Three Gorges Corporation, la optimización del proceso de laminación de láminas de acero eléctricas ha reducido el peso del generador en un 15 % y ha aumentado la generación de energía anual en 12 millones de kilovatios-hora (kWh).