永钢高强度钢筋的开发与推广.ppt

江苏永钢集团有限公司,主讲人：陈华斌,永钢高强度钢筋的开发与推广,2012年4月24日,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,永钢高强度钢筋的开发与推广,一、国内高强度建筑用钢发展现状 二、高强度螺纹钢的优势 三、永钢所采取的应对措施 四、永钢高强度钢筋的技术创新 五、结束语,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,一、国内高强度建筑用钢发展现状,钢铁工业“十二五”规划提出：“十二五”末，钢铁工业结构调整要取得明显进展，基本形成比较合理的生产力布局，资源保障程度显著提高，钢铁总量和品种质量基本满足国民经济发展需求，初步实现钢铁工业由大到强的转变。另外，到“十二五”末，400兆帕及以上高强度螺纹钢筋使用比例要超过80%。因此，高强度螺纹钢的推广与应用势在必行。,永钢高强度钢筋的开发与推广,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,一、国内高强度建筑用钢发展现状,1、国家推广高强钢筋的决心坚决,发改委钢铁产业调整和振兴规划提出：“修改相关设计规范，淘汰强度335MPa及以下热轧带肋钢筋，加快推广强度400MPa及以上钢筋，促进建筑钢材的升级换代”。,住房和城乡建设部、工信部关于加快应用高强度钢筋的指导意见提出：“ 2012年上半年完成钢筋混凝土用钢的产品标准（GB1499）修订，取消GB1499标准中的235兆帕光圆钢筋和335兆帕螺纹钢筋，将光圆钢筋的强度等级从235兆帕提高到300兆帕，钢筋强度等级设置为300兆帕、400兆帕、500兆帕”。,永钢高强度钢筋的开发与推广,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,一、国内高强度建筑用钢发展现状,2000年以来，我国螺纹钢产量总体保持快速增长，到2010年螺纹钢产量达到13096.4万吨，比2001年增长3.51倍，占当年我国钢材总产量的16.4%。截止到2010年，400MPa以上钢筋总量占 40.%，其中400MPa占到了总量的35 %以上，且500MPa级钢筋应用占到了总量的5%左右，600MPa钢筋也在少数的重点工程上应用。,2、低强度钢筋占主导，高强度钢筋逐步上升,永钢高强度钢筋的开发与推广,表1 2005-2010年我国高强钢筋的应用比例,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,一、国内建筑用钢发展现状,近几年，400MPa级螺纹钢应用比例虽逐年增长，但增长幅度不超过5%，增长态势十分缓慢。,3、高强度钢筋推广速度不够快,及时修订GB50010配套的规范以及GB1499.2标准。通过标准的约束力加快推广步伐。永钢集团是GB1499.1标准的起草单位之一，也是这次新修订的GB1499.2的主要起草单位。,认真理解实施新修订的GB50010规范，在设计的过程中加强高强钢筋的应用推广。,永钢高强度钢筋的开发与推广,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,二、高强度螺纹钢的优势,1、实现减量化和节约用钢,用400MPa螺纹钢替换335MPa螺纹钢，将至少节省20%的用钢量，用500MPa替换400MPa级，又将节省15%用钢量。 2010年,我国钢筋总产量约1.31亿吨，其中400MPa及以上高强度钢筋产量只有5700万吨，仅占40%，其余60左右仍为335MPa级。如果全部使用400MPa及以上高强度钢筋代替335MPa级钢筋，每年可降低钢筋消费量1000多万吨，相应每年减少铁矿石消费量1700万吨以上、降低能耗600万吨标准煤以上、减少烟粉尘和二氧化硫等大气污染物排放量2000万吨，经济和社会效益显著，有利于两型社会建设。,永钢高强度钢筋的开发与推广,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,二、高强度螺纹钢的优势,2、提高建筑安全性能,我国是地震多发国家 ：我国有41%的国土、一半以上的城市位于地震基本烈度7度或7度以上地区，6度及6度以上地区占国土面积的79%。中国占全球陆地面积的7，但20世纪全球大陆35的7.0级以上地震发生在中国；20世纪全球因地震死亡120万人，中国占59万人，居各国之首。,高强度钢筋,抗震钢筋,高强度 抗震钢筋,永钢高强度钢筋的开发与推广,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,抗震钢筋较普通钢筋的好处 抗震钢筋的高应变低周疲劳性能、应变时效敏感性、韧脆转变温度、可焊性、强度与塑性的配合等方面较普通钢筋有很大优越性。,2、提高建筑安全性能,二、高强度螺纹钢的优势,配筋楼梯板经受地震考验,混凝土虽破碎仍能承载,永钢高强度钢筋的开发与推广,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,3、大规模推广的条件已成熟,高强钢筋的应用是国际趋势。欧美等国早已普遍采用500 Mpa钢筋。据了解，英国、德国、澳大利亚、日本等国家400MPa左右的钢筋采用率达到80-90%。以日本为例，日本是地震多发国家，在建筑领域普遍采用400MPa级及以上钢筋，并且每一次地震后，都会根据地震调查结果对建筑基准法提出修改意见。,二、高强度螺纹钢的优势,我国钢铁行业经过近几年的升级改造，从炼铁、炼钢、精炼到轧钢，钢铁生产设备得到很大的提升，大部分钢铁企业的技术装备完全可以满足高强度螺纹钢的生产。 另外，我国固定资产投资持续保持高速增长，重大市政建设工程、重点基础设施工程中使用400MPa级螺纹钢甚至更高等级的螺纹钢越来越广泛。,永钢高强度钢筋的开发与推广,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,钢铁行业高强度螺纹钢的开发及应用,三、永钢采取的应对措施,永钢当前产能过剩情况下的对策： 以质量为企业生命，几十年如一日以品牌和质量赢得用户和市场；主要生产高强钢筋和抗震钢筋，规避低水平竞争；以地方、国家重大工程为主要目标用户，提高竞争门槛；沿江沿海布局销售网络，低物流成本；与客户联合参与重大工程投标，发挥资金和产品的优势，合作共赢；规格、品种齐全，产品交付快、是华东最大的精品建筑钢材生产基地。,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,三、永钢采取的应对措施,近3年，永钢平均每年生产的高强度螺纹在240万吨以上，11年更是达到了 340万吨，占总产量的78%。去年抗震钢筋产量达到10万吨，今年已到达11万吨。,1、生产高强度钢筋，规避低水平竞争,永钢高强度钢筋的开发与推广,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,三、永钢采取的应对措施,2008年汶川地震后，永钢集团积极加强高强度钢筋的市场推广力度，生产 400MPa及以上钢筋近千万吨，每年生产的高强度钢筋占公司总产量的70% 以上，远高于国内平均水平。目前，永钢具有抗震性能的带肋钢筋销售比例 占带肋钢筋的销售总比例已达100%，,2011年4月，获得了50mm规格HRB400E、 HRB500、 HRB500E 的生产资格。,GB 1499.2-2007于2008.3.1正式实施，永钢集团紧跟国家步伐，于2008 年8月即获得了6mm-40mm规格HRB400E、 HRB500、 HRB500E 的生产许可证。,2、积极响应国家政策,永钢高强度钢筋的开发与推广,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,4、加大与研究机构的合作力度,三、永钢采取的应对措施,2010.5-2011.12，承接中国建筑科学研究院“500MPa级钢筋在混凝土结构 中的应用技术研究”课题中的子课题。,积极与清华大学、东南大学等全国重点院校交流合作，成立硕士研究生工作站和博士研究生工作站，加快新产品开发的步伐，建立良好的人才培养机制。,2007年4月，江苏永钢集团有限公司作为主要的生产提供单位, 与中冶集团建筑研究总院、钢铁研究总院、中国建筑科技研究总院, 共同申请承担863课题细晶高强钢筋及方钢管在建筑中应用的关键技术研究。,3、加大设备投入和技术改造,淘汰落后产能，加快技术改造。永钢一条棒材线和一条高线由于不能满足抗震 盘螺的生产要求，不适应未来市场，公司花大量资金予以改造升级。,公司在“十二五”期间，将投入65亿的资金用于产业的转型升级、设备改造 及技术创新。,永钢高强度钢筋的开发与推广,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,6、高度重视产品质量,三、永钢采取的应对措施,永钢集团一直奉行“质量是企业的生命”，采用远高于国标的内控标准，生产中采用控制图、直方图、分布图、Cp、CpK计算等对过程质量、成品质量进行控制与分析。目前，HRB400已获得国家 “冶金产品实物质量金杯奖”。,英标螺纹钢通过Cares、DCL认证，获准生产460B、B500B高强度钢筋， 产品已出口到英国、新加坡等国家。,2012年，被江苏省列入高强度钢筋生产应用示范企业。,5、瞄准国内重点工程,永钢螺纹钢的市场占有率江苏省内超过30%，长三角地区市场占有率达20%左右，50%以上被用于国家及省市级重点工程建设。永钢的高强度螺纹钢相继被用于上海东方明珠电视塔、浙江秦山核电站、世博中国馆、上海中心大厦、京沪高铁、南通洋口港、武广高铁客运专线、连云港田湾核电站等国家和地方重点工程 。,永钢高强度钢筋的开发与推广,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,8、增强社会责任感,三、永钢采取的应对措施,永钢高强度钢筋的开发与推广,大力实施节能减排工程 钢铁、建筑行业对节能、降耗、减排、环保负有重要责任。2011年，永钢投入2亿元，完成了石灰厂除尘改造、烧结脱硫、脱硫灰综合利用、高炉煤气发电、蒸汽发电等环保节能项目。2012年，计划投入1.7亿元，进行原料场堆场挡风墙、石灰厂转运站和成品仓除尘改造、污水处理厂扩建以及钢渣焖渣等项目的建设改造工作。着力打造“资源节约型、环境友好型”企业。,7、创新营销模式,积极提供技术支持，与客户联合参与重大工程投标，合作共赢。,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,8、增强社会责任感,三、永钢采取的应对措施,永钢高强度钢筋的开发与推广,实现永联农村现代化,永钢集团位于江苏省张家港市南丰镇永联村，是从江滩上崛起的绿色钢城，与永联村有着不可分割的依托关系 ，目前永联村民集体持有永钢集团25% 的股份，村里通过这25%的股份，从企业中得到增值和分红，再以二次分配的形式，让村民共享经济发展成果。 从三十多年来的发展轨迹，永联形成的是一条以工业化牵引，带动城镇化建设，进而实现农村、农业现代化的发展道路。通过产业发展科学化、基础设施城镇化、社会管理规范化、农村居民新型化、民生保障均等化、村域环境生态化 ，最终实现社会主义新农村建设的目标。,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,社会主义新农村建设成果：,三、永钢采取的应对措施,永联小镇,小镇夜景,粮食基地,绿色钢城,永钢高强度钢筋的开发与推广,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,四、永钢高强度钢筋的技术创新,1、承担863细晶粒钢开发课题,20082010年 ，成为国家“863计划”的“细晶高强钢筋及方钢管在建筑中应用的关键技术研究”课题中的主要生产方 。目前，该课题正在申请“北京市科学技术奖” 。,采取微合金化与TMCP相结合的方式 。加入微合金元素V、Nb，利用其形成碳氮化物的析出强化和阻止晶粒长大的细晶强化作用。,在热机械轧制（TMCP）过程中，Nb应变诱导析出于奥氏体晶界，强烈抑制奥氏体再结晶，细化了晶粒 。通过对N含量及析出温度的控制，优化V的析出和细化铁素体晶粒，充分发挥晶粒细化强化和沉淀强化的作用，显著改善钢筋的强韧性。,11.5级（晶粒尺寸6m ） 50X,永钢高强度钢筋的开发与推广,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,2、500MPa级余热处理钢筋开发,四、永钢高强度钢筋的技术创新,2012年2月，12mm-32mm规格淬火+自回火钢筋获得Cares认证。今年，产量已达到2万吨以上。,永钢高强度钢筋的开发与推广,余热处理钢筋能有效节省合金成本，吨钢节省30元左右。但由于焊接性、韧脆转变温度等方面的影响，目前国内对于余热处理钢筋应用比较谨慎，因此永钢开发生产的余热处理钢筋主要用于出口。,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,四、永钢高强度钢筋的技术创新,3、600MPa级高强钢开发,与使用单位合作，成功开发600MPa级热处理带肋高强钢筋。钢筋经过热处理后，主要用在高铁轨枕上。,用户进行热处理（淬火回火）后，屈服强度达630MPa 以上，强屈比不小于1.25，耐腐蚀性能比普通钢筋提高3倍。该热处理带肋高强钢筋不仅具有高强度同时具有高的塑性，是一种较理想的钢筋混凝土结构用材，也是钢筋用材升级换代，向高强高性能钢材方向发展的主力品种，具备广阔的发展空间以及良好的应用前景。,永钢高强度钢筋的开发与推广,铁素体+珠光体+少量贝氏体,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,四、永钢高强度钢筋的技术创新,4、50 HRB500E开发,2011年3月，为满足跨海大桥、超高层建筑对桩基中钢筋规格和强度的高要求，公司着手开发50mm HRB500E高强抗震钢筋。,永钢高强度钢筋的开发与推广,1/2半径横截面组织 100 ,1/2半径横截面组织 500 ,成分设计：20MnSi化学成分基础上添加FeNb和FeV两种合金，采用复合强化的方式。,轧制控制：加热温度控制在10501100，加热时间1.51.8h；开轧温度10001050；精轧入口钢温900950。精轧后采用适当穿水，控制钢筋上冷床温度在850900，钢筋上冷床后进行自然冷，避免钢筋表层出现回火组织。,2012年全国高强度钢筋开发与应用推广技术交流会议,五、结束语,目前，永钢已具备6mm-