优化生产工艺技术路线 促进高强钢筋推广应用
新闻来源: 更新时间:2013-08-27 08:56:57 点击次数:1442
高强钢筋是指屈服强度达到400MPa级及以上的钢筋,具有强度高、综合性能优的特点。钢筋是我国钢材中单一品种数量最大的产品,2012年我国钢筋产量达到1.92亿t,约占钢材总产量的20%,其中400MPa级及以上高强钢筋在钢筋产量中所占比重达到55%.
随着城镇化进程的稳步推进和建筑规模的不断增加,未来我国建筑钢筋用量仍将继续呈上升趋势。2012年12月召开的中央经济工作会议提出,2013年我国要着力提高城镇化质量,这对建筑业发展提出了更高的要求。近年来,为推广应用高强钢筋,在工业和信息化部、住房和城乡建设部以及国务院有关部门的大力支持下,钢铁业和建筑业做了大量卓有成效的工作,截至2012年底,我国高强钢筋在房屋建筑领域的应用比例已经达到50%。
当前,我国大力推进节能减排,而建筑业节能对我国整体节能成果具有重要意义。钢筋作为建筑用重要材料之一,其强度等级和质量水平对节约资源、降低能耗有着直接影响。据测算,在建设工程中,使用400MPa级替代335MPa级钢筋可节约钢材用量约12%~14%;使用500MPa级取代400MPa级钢筋可再节约5%~7%。在高层或大跨度建筑中应用高强钢筋,效果更加明显,约节省钢筋用量30%。因此,高强钢筋作为节材、节能、环保产品,在建筑工程中大力推广应用,是我国加快转变经济发展方式的有效途径,是建设资源节约型、环境友好型社会的重要举措,对推动钢铁工业和建筑业结构调整、转型升级具有重要意义。
工业和信息化部、住房和城乡建设部于2012年1月联合出台了《关于加快应用高强度钢筋的指导意见》,对推广应用高强钢筋提出了明确目标,要求在建筑工程中加速淘汰335MPa级钢筋,优先使用400MPa级钢筋,积极推广500MPa级钢筋。2013年底,在建筑工程中淘汰335MPa级热轧带肋钢筋。2015年底,高强钢筋占钢筋总产量的80%,在建筑工程中使用量达到建筑用钢筋总量的65%以上。在应用400MPa级热轧带肋钢筋为主的基础上,对大型高层建筑和大跨度公共建筑,优先采用500MPa级热轧带肋钢筋,逐年提高500MPa级热轧带肋钢筋的生产和使用比例。对于地震多发地区,重点应用高强屈比、均匀伸长率高的高强抗震钢筋。
根据我国现行标准规范,在混凝土结构中,高强钢筋使用量理论上可以达到钢筋总用量的70%。发达国家非预应力钢筋多以400MPa、500MPa为主,部分甚至达到600MPa,其用量一般占到钢筋总量的70%~80%。此外,新修订的《混凝土结构设计规范》GB 50010等标准,对在工程中应用400MPa级及以上高强钢筋提出了具体技术规定,为高强钢筋推广应用创造了条件。同时,国家和地方在高强钢筋推广应用方面拥有一批强大的工程科研、设计、施工等技术支撑力量。这些都有利于我国高强钢筋的推广应用,同时也表明我国推广应用高强钢筋的潜力很大。
钢筋标准作为重要的技术基准,尤其是钢筋标准强制性的属性,使其在推动钢筋产业升级与产品升级换代、规范钢筋市场秩序、合理利用资源、降低生产成本等方面发挥了重要作用。我国目前正在对GB 1499.2—2007进行重新修订,修订的主要内容包括:将335MPa直径限定在6~14mm,同时取消HRBF335和HRB335E牌号;增加600MPa级钢筋;增加带E牌号;对重量允许偏差进行适当加严,明确重量偏差不允许复验等。
近年来,国家有关部门通过GB 1499.2强制性标准实施、生产许可证管理以及国家钢筋产品质量监督抽查等综合监管措施,我国钢筋市场不断得到规范,产品质量稳步提升。我国钢筋生产企业通过设备改造、工艺改进、技术创新等各项措施,大幅提高产品质量,尤其是在国家产业政策的引导下,积极开展技术攻关,400MPa级钢筋的产量与质量都有大幅提升,我国具有资质的生产企业都具备生产400MPa级钢筋的生产能力。钢筋生产企业积极研发抗震钢筋与500MPa级钢筋,取得了很好的效果,基本满足建筑行业结构转型的需要。
据统计,截至2012年底,取得热轧钢筋生产许可证的企业共有516家,其中有炼钢工艺并有轧钢的企业209家,仅有轧钢的294家,仅有炼钢的13家。按照产品品种分类统计,取得热轧带肋钢筋生产许可证的生产企业356家,热轧光圆钢筋企业347家。其中仅取得热轧带肋钢筋生产许可证的生产企业169家,仅取得热轧光圆钢筋生产许可证的生产企业160家,同时取得热轧带肋钢筋和热轧光圆钢筋生产许可证的生产企业187家。
在高强钢筋产品质量方面,根据国家建筑钢材质量监督检验中心近几年对高强度热轧带肋钢筋产品国家监督抽查情况可以看出,我国高强热轧带肋钢筋总体质量水平较好,但是超负偏差生产和轧后穿水问题仍是影响钢筋质量的两个主要问题。
目前我国高强钢筋生产主要采用微合金化、超细晶粒和余热处理三种工艺。微合金化钢筋主要是指通过在钢水中添加微量钒、铌、钛等合金元素,通过这些微量元素的碳化物、氮化物在钢中的沉淀析出,达到细化晶粒和沉淀析出强化的目的,从而改善钢筋性能。通过微合金化工艺生产的钢筋,具有强度高、焊接性能好、抗震性能强的特点,是产品综合性能较好的高强钢筋生产工艺,但由于需要添加钒、铌、钛等合金元素,相应会在一定程度增加生产成本。
超细晶粒钢筋是在国家重点基础研究发展计划(973计划)超细晶粒钢项目研究成果的基础上,研究开发的高强钢筋生产工艺。该工艺是在不需添加或少添加合金元素,通过控轧控冷,利用形变诱导相变技术,获得超细晶粒组织,从而达到提高钢筋强度的目的。该工艺由于减少添加合金元素,生产成本相对较低,且节约资源,但对焊接工艺有着严格的要求。因为在焊接过程中,焊接热影响区晶粒会长大,从而使焊接接头区域出现软化,强度降低。
余热处理钢筋是指普通钢筋利用轧后高温直接进行淬火,然后利用钢筋自身余热进行自回火,从而实现提高强度的目的。但其可焊性、机械连接性能和施工适用性能较低,应用范围受到限制,一般只适用于对变形性能及加工性能要求不高的构件中,如基础、大体积混凝土、楼板、墙体及次要的中小结构件等。
上述三种生产工艺各具优势,同时也都存在一定的不足,因此如何优化工艺,取之所长,补之所短,使生产出来的钢筋产品具有高质量、低成本的特点,不但能够满足性能要求,同时也满足经济方面的要求,是当前高强钢筋生产企业亟待解决的问题。
为落实工业和信息化部与住房和城乡建设部《关于加快应用高强度钢筋的指导意见》精神,加强高强钢筋生产技术指导工作,解决在高强钢筋生产技术中存在的问题,由全国高强钢筋推广应用生产技术指导组指导,冶金工业信息标准研究院、江苏沙钢集团、江苏西城三联控股集团、中信金属有限公司联合举办的“高强钢筋生产技术与应用国际研讨会”将于8月22日在北京召开。本次研讨会主题为“优化生产工艺技术路线 促进高强钢筋推广应用”,会议由世界金属导报社承办。
本次国际研讨会邀请国内相关部委领导,国内高强钢筋生产技术专家,美国、加拿大、巴西等国钢筋生产技术专家,重点钢筋生产企业和下游用户代表参会,围绕高强钢筋生产工艺与技术、钢筋标准、钢筋应用技术规范等方面进行交流,研讨如何优化高强钢筋生产工艺技术路线,提升我国钢筋强度、耐蚀性和抗震性能等议题。
随着城镇化进程的稳步推进和建筑规模的不断增加,未来我国建筑钢筋用量仍将继续呈上升趋势。2012年12月召开的中央经济工作会议提出,2013年我国要着力提高城镇化质量,这对建筑业发展提出了更高的要求。近年来,为推广应用高强钢筋,在工业和信息化部、住房和城乡建设部以及国务院有关部门的大力支持下,钢铁业和建筑业做了大量卓有成效的工作,截至2012年底,我国高强钢筋在房屋建筑领域的应用比例已经达到50%。
当前,我国大力推进节能减排,而建筑业节能对我国整体节能成果具有重要意义。钢筋作为建筑用重要材料之一,其强度等级和质量水平对节约资源、降低能耗有着直接影响。据测算,在建设工程中,使用400MPa级替代335MPa级钢筋可节约钢材用量约12%~14%;使用500MPa级取代400MPa级钢筋可再节约5%~7%。在高层或大跨度建筑中应用高强钢筋,效果更加明显,约节省钢筋用量30%。因此,高强钢筋作为节材、节能、环保产品,在建筑工程中大力推广应用,是我国加快转变经济发展方式的有效途径,是建设资源节约型、环境友好型社会的重要举措,对推动钢铁工业和建筑业结构调整、转型升级具有重要意义。
工业和信息化部、住房和城乡建设部于2012年1月联合出台了《关于加快应用高强度钢筋的指导意见》,对推广应用高强钢筋提出了明确目标,要求在建筑工程中加速淘汰335MPa级钢筋,优先使用400MPa级钢筋,积极推广500MPa级钢筋。2013年底,在建筑工程中淘汰335MPa级热轧带肋钢筋。2015年底,高强钢筋占钢筋总产量的80%,在建筑工程中使用量达到建筑用钢筋总量的65%以上。在应用400MPa级热轧带肋钢筋为主的基础上,对大型高层建筑和大跨度公共建筑,优先采用500MPa级热轧带肋钢筋,逐年提高500MPa级热轧带肋钢筋的生产和使用比例。对于地震多发地区,重点应用高强屈比、均匀伸长率高的高强抗震钢筋。
根据我国现行标准规范,在混凝土结构中,高强钢筋使用量理论上可以达到钢筋总用量的70%。发达国家非预应力钢筋多以400MPa、500MPa为主,部分甚至达到600MPa,其用量一般占到钢筋总量的70%~80%。此外,新修订的《混凝土结构设计规范》GB 50010等标准,对在工程中应用400MPa级及以上高强钢筋提出了具体技术规定,为高强钢筋推广应用创造了条件。同时,国家和地方在高强钢筋推广应用方面拥有一批强大的工程科研、设计、施工等技术支撑力量。这些都有利于我国高强钢筋的推广应用,同时也表明我国推广应用高强钢筋的潜力很大。
钢筋标准作为重要的技术基准,尤其是钢筋标准强制性的属性,使其在推动钢筋产业升级与产品升级换代、规范钢筋市场秩序、合理利用资源、降低生产成本等方面发挥了重要作用。我国目前正在对GB 1499.2—2007进行重新修订,修订的主要内容包括:将335MPa直径限定在6~14mm,同时取消HRBF335和HRB335E牌号;增加600MPa级钢筋;增加带E牌号;对重量允许偏差进行适当加严,明确重量偏差不允许复验等。
近年来,国家有关部门通过GB 1499.2强制性标准实施、生产许可证管理以及国家钢筋产品质量监督抽查等综合监管措施,我国钢筋市场不断得到规范,产品质量稳步提升。我国钢筋生产企业通过设备改造、工艺改进、技术创新等各项措施,大幅提高产品质量,尤其是在国家产业政策的引导下,积极开展技术攻关,400MPa级钢筋的产量与质量都有大幅提升,我国具有资质的生产企业都具备生产400MPa级钢筋的生产能力。钢筋生产企业积极研发抗震钢筋与500MPa级钢筋,取得了很好的效果,基本满足建筑行业结构转型的需要。
据统计,截至2012年底,取得热轧钢筋生产许可证的企业共有516家,其中有炼钢工艺并有轧钢的企业209家,仅有轧钢的294家,仅有炼钢的13家。按照产品品种分类统计,取得热轧带肋钢筋生产许可证的生产企业356家,热轧光圆钢筋企业347家。其中仅取得热轧带肋钢筋生产许可证的生产企业169家,仅取得热轧光圆钢筋生产许可证的生产企业160家,同时取得热轧带肋钢筋和热轧光圆钢筋生产许可证的生产企业187家。
在高强钢筋产品质量方面,根据国家建筑钢材质量监督检验中心近几年对高强度热轧带肋钢筋产品国家监督抽查情况可以看出,我国高强热轧带肋钢筋总体质量水平较好,但是超负偏差生产和轧后穿水问题仍是影响钢筋质量的两个主要问题。
目前我国高强钢筋生产主要采用微合金化、超细晶粒和余热处理三种工艺。微合金化钢筋主要是指通过在钢水中添加微量钒、铌、钛等合金元素,通过这些微量元素的碳化物、氮化物在钢中的沉淀析出,达到细化晶粒和沉淀析出强化的目的,从而改善钢筋性能。通过微合金化工艺生产的钢筋,具有强度高、焊接性能好、抗震性能强的特点,是产品综合性能较好的高强钢筋生产工艺,但由于需要添加钒、铌、钛等合金元素,相应会在一定程度增加生产成本。
超细晶粒钢筋是在国家重点基础研究发展计划(973计划)超细晶粒钢项目研究成果的基础上,研究开发的高强钢筋生产工艺。该工艺是在不需添加或少添加合金元素,通过控轧控冷,利用形变诱导相变技术,获得超细晶粒组织,从而达到提高钢筋强度的目的。该工艺由于减少添加合金元素,生产成本相对较低,且节约资源,但对焊接工艺有着严格的要求。因为在焊接过程中,焊接热影响区晶粒会长大,从而使焊接接头区域出现软化,强度降低。
余热处理钢筋是指普通钢筋利用轧后高温直接进行淬火,然后利用钢筋自身余热进行自回火,从而实现提高强度的目的。但其可焊性、机械连接性能和施工适用性能较低,应用范围受到限制,一般只适用于对变形性能及加工性能要求不高的构件中,如基础、大体积混凝土、楼板、墙体及次要的中小结构件等。
上述三种生产工艺各具优势,同时也都存在一定的不足,因此如何优化工艺,取之所长,补之所短,使生产出来的钢筋产品具有高质量、低成本的特点,不但能够满足性能要求,同时也满足经济方面的要求,是当前高强钢筋生产企业亟待解决的问题。
为落实工业和信息化部与住房和城乡建设部《关于加快应用高强度钢筋的指导意见》精神,加强高强钢筋生产技术指导工作,解决在高强钢筋生产技术中存在的问题,由全国高强钢筋推广应用生产技术指导组指导,冶金工业信息标准研究院、江苏沙钢集团、江苏西城三联控股集团、中信金属有限公司联合举办的“高强钢筋生产技术与应用国际研讨会”将于8月22日在北京召开。本次研讨会主题为“优化生产工艺技术路线 促进高强钢筋推广应用”,会议由世界金属导报社承办。
本次国际研讨会邀请国内相关部委领导,国内高强钢筋生产技术专家,美国、加拿大、巴西等国钢筋生产技术专家,重点钢筋生产企业和下游用户代表参会,围绕高强钢筋生产工艺与技术、钢筋标准、钢筋应用技术规范等方面进行交流,研讨如何优化高强钢筋生产工艺技术路线,提升我国钢筋强度、耐蚀性和抗震性能等议题。