我国高强钢筋市场质量标准分析-王丽敏.ppt

我国高强钢筋市场 质量 标准分析 冶金工业信息标准研究院副院长生产技术指导组组长王丽敏 2国内外钢筋市场分析 我国钢筋标准分析 热轧高强钢筋对钒的需求增加 1高强钢筋推广与应用有了新突破 高强钢筋是指抗拉屈服强度达到400兆帕级及以上的螺纹钢筋 具有强度高 综合性能优的特点 用高强钢筋替代目前大量使用的335兆帕级螺纹钢筋 平均可节约钢材12 以上 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 转型升级具有重大意义 发展与改革改委委员会今年9号令 产业结构调整指导目录 2011版本 自今年6月1日起正式实施 中规定钢筋淘汰类产品如下 将热轧钢筋HPB235和HRB335作为淘汰类产品 自2011年6月1日起施行以来 有些地方技术监督部门按9号令对一些企业进行了查处 Note 考虑到钢筋使用规范和相应的国家标准正在修订完善之中 当前仍有大量 目录 2011版本 发布之前的在建工程 为保证项目建设需要 经协商 淘汰工作预留一年过渡期 至2012年底 全面淘汰HPB235和HRB335 1高强钢筋推广与应用有了新突破 2011年10月25日工业和信息化部印发了 钢铁工业十二五发展规划 在 规划 的质量目标中提出了将400Mpa及以上的高强螺纹钢筋比例超过80 十一五 期间钢铁行业将主要的注意力都放在短缺品种开发上 对量大面广的品种重视不够 投入不足 影响了行业整体水平的提高 十二五 时期 我国钢铁工业数量上的矛盾不再是主要矛盾 产品结构调整不再是数量上的增减 而是要着重提高钢材产品品质 促进下游行业转型发展 推动资源节约和节能减排 因此 规划 提出要将钢筋这样两大面广的产品档次升级作为结构调整的重中之重 钢筋占钢铁总产量的25 左右 提高钢筋的档次 质量和稳定性将推动钢铁 减量化 应用 支撑建筑业的转型升级 同时缓解钢铁生产的资源 能源和环境制约 对我国钢铁工业的加快实现由注重规模扩张项注重品质质量效益转变具有十分重要意义 在十二五期间 如果400兆帕及以上高强钢筋比例由40 提高到80 每年将可减少钢筋使用量1000万吨左右 减少铁矿石消耗1600万吨左右 减少二氧化碳排放2000万吨左右 1高强钢筋推广与应用有了新突破 1 2011年7月住建部与工信部正式成立高强钢筋推广应用协调组2 2012年1月印发了 关于加快应用高强钢筋的指导意见 3 2012年2月通过了 推广应用高强钢筋实施方案 4 2012年2通过了 推广高强钢筋示范工作方案 5月下发了5个示范试点省的通知 1高强钢筋推广与应用有了新突破 5 2012年3月正式成立了高强钢筋推广应用技术指导组6 2012年4月两部召开了全国推广应用高强钢筋工作会议7 2012年5月钢铁协会召开全国高强度钢筋开发与应用推广技术及市场交流会8 2012年5月完成GB1499 2标准的审定工作 淘汰了HRB335钢筋 1高强钢筋推广与应用有了新突破 住房和城乡建设部 工业和信息化部于今年1月16日联合出台 关于加快应用高强钢筋的指导意见 一 指导思想 深入贯彻落实科学发展观 以建筑钢筋使用减量化 提高资源利用效率为目标 通过完善政策和标准配套 优化建筑钢筋生产 使用品种和结构 创新应用建筑高强钢筋工作机制 实现钢铁行业与建筑业的技术进步和节材 节能 二 基本原则 在遵循政策引导 行业服务 技术支撑 典型示范 市场配置和供需平衡等原则基础上 积极推进应用高强钢筋的各项工作 三 主要目标 加速淘汰335兆帕级螺纹钢筋 优先使用400兆帕级螺纹钢筋 积极推广500兆帕级螺纹钢筋 2013年底 在建筑工程中淘汰335兆帕级螺纹钢筋 2015年底 高强钢筋的产量占螺纹钢筋总产量的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400兆帕级螺纹钢筋为主的基础上 对大型高层建筑和大跨度公共建筑 优先采用500兆帕级螺纹钢筋 逐年提高500兆帕级螺纹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 国内消费快速增长 产能利用率高 中国粗钢产量就步入飞速上涨的通道中 数据显示 2005年到2011年7年时间内 中国粗钢产量平均增速高达13 1 2011年 中国粗钢产量达到6 83亿吨 产能严重过剩 据今年早些时候业界的测算 2012年 中国粗钢产能 非产量 将在8 4亿吨左右 如按粗钢表观消费量在6 88亿吨左右计算 产能过剩率约为122 产能过剩为22 2国内外钢筋市场分析 2 1钢铁消费与产能 2国内外钢筋市场分析 2 3我国钢筋发展两大特点特点1 产量急剧提高到2011年达到16640 4万吨 7年间增长近3倍 工程及建筑结构用线材 8398 4万吨 合计25038 8万吨占钢材产量近40 左右 2 3我国钢筋发展两大特点特点2 高强钢筋比例缓慢提高高强钢筋的应用在逐年提高 但进展缓慢 2011年 400MPa以上钢筋占钢筋总产量48 3 其中 400MPa 占比39 8 500MPa 占比8 1 600MPa 占比0 4 2国内外钢筋市场分析 2国内外钢筋市场分析 调查样本涉及全国26个省 直辖市 204家钢厂 530条建筑钢材产线 共计3 9861亿吨设计产能 其中 螺纹钢产线327条 设计产能计26615万吨 线材 盘螺产线203条 设计产能计13246万吨 2011年全国建筑用钢产能 产线情况 转炉自供型钢厂共有产线409条 产能31889万吨 占总产能80 04 电炉自供型钢厂共有产线44条 产能2782万吨 占总产能6 98 调坯轧材型钢厂共有产线76条 产能5170万吨 占总产能的12 98 2 4产能与产线情况 2国内外钢筋市场分析 2 5我国钢筋生产量区域分布 重点区域为华东与华北 其产量占三分之一 我国钢筋的主要生产省份 第一是江苏 2196 0万吨第二是河北 1757 5万吨第三是山东 1082 5万吨图中列出了2011年400万吨以上的省份 其他为产量在400万吨以下省份的累计值 钢铁协会 产线情况全国有超过六成建筑钢材产线位于华东和华北区域 其中华东六省江苏 山东 浙江 安徽 江西和福建67家钢厂共拥有建筑钢材产线178条 占产线总数的33 58 华北区域河北 山西 天津和内蒙古56家钢厂共拥有建筑钢材产线164条 占产线总数的30 94 西南 华南 华中 东北和西北分别以10 38 8 11 7 36 5 47 和4 15 的占比位居其后 产能情况与产线分布情况类似 全国有六成以上建筑钢材产能来自于华东和华北区域 其中华东六省江苏 山东 浙江 安徽 江西和福建67家钢厂建筑钢材设计产能共13458万吨 占产能总数的33 76 华北区域河北 山西 天津和内蒙古56家钢厂建筑钢材设计产能共12366万吨 占产能总数的31 02 西南 华中 华南 东北和西北分别以9 28 9 07 6 97 5 63 和4 25 的占比位居其后 2国内外钢筋市场分析 2 6我国产线与产能区域分布调查 2国内外钢筋市场分析 5年间产线增加情况2008年以来国内新增建筑钢材产线为126条 占现有产线总数的23 77 5年间产能增加情况2008年以来国内新增建筑钢材产能为9140万吨 占现有总产能的22 93 2 7我国产线与产能增加情况 2国内外钢筋市场分析 2011年全国建筑用钢产能利用率情况 由上表可以看出 建筑钢材产能利用率处于相对较高的状态 部分省份产能利用率甚至超过了100 其中产能利用率最高的省份是内蒙古 达132 26 重庆则以131 25 的产能利用率位居其次 相反 国内钢铁生产较为集中的江苏 河北产能利用率相对偏低 产能利用率为86 48 产能较高的地区将粗钢产量向产能较低地区转化 弥补了部分产能偏低区域的不足 2 8我国钢筋产能利用率调查 2国内外钢筋市场分析 高强化要求 抗震要求 耐蚀要求 耐低温要求 目前发达国家200 300MPa钢筋已基本淘汰 主要使用的400MPa和500MPa 重视改善钢筋的综合性能 除提高钢筋的强度外 强调延性的提高 在国际标准 欧洲规范以及日本规范都明确提出根据不同抗震性能对钢筋构件进行延性分级 近年来发达国家相继启动了低合金耐蚀钢筋研发行动 英国 海洋研究计划美国 战略公路研究计划日本 预应力混凝土耐蚀钢筋 含镍3 5 钨 0 12 美英 欧盟 与日本在耐低温钢筋开发方面取得了成效 如 ArcelorMittalz开发了耐 50 170 低温系列钢筋 主要用于建设天然气储气罐混凝土结构 2 9国外钢筋未来发展趋势 3高强钢筋质量分析 近年来 国家有关部门通过GB1499 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 钢筋市场不断得到规范 产品质量稳步提升 我国钢筋生产企业也通过设备改造 工艺改进 技术创新等各项措施 大大提高产品质量 尤其是在国家产业政策的引导下 积极开展技术攻关 400MPa钢筋的产量与质量都有大幅的提升 我国具有资质的生产企业都具备了生产400MPa钢筋的生产能力 积极研发抗震钢筋与500MPa级钢筋 取得了很好的效果 基本满足了建筑行业结构转型的需要 3高强钢筋质量分析 3 1钢筋生产许可证制度规范了生产企业准入条件在国家1985年开始实施产品质量监督抽查制度时 该产品首批列入国家产品质量监督抽查计划 并一直延续至今 其中带肋钢筋发证数量从1999年近1000家 但随着钢筋产量的大幅度提高 而获得生产许可证的企业降到现在300多家 特别是炼钢企业数量降到212家 充分说明钢筋的生产集中度在提高 截止2012年3月23日 取得热轧钢筋生产许可证企业共527家 其中热轧带肋钢筋企业363家 有炼钢工艺的167家 仅有轧钢的196家 热轧光圆钢筋企业350家 有炼钢工艺的154家 仅有轧钢的196家 3高强钢筋质量分析 3 1尺寸偏差及重量偏差 29 主要是盘卷钢筋调直后瘦身造成的 根据国家住房和城乡建设部等九部委 关于印发的通知 国质检联 2010 261号 通知要求 用于建设工程的成型钢筋应符合 混凝土结构用成型钢筋 JG T226 2008 要求 盘卷热轧带肋钢筋调直后的质量应符合 钢筋混凝土用钢第2部分 热轧带肋钢筋 GB1499 2 2007 相关技术要求 盘卷热轧光圆钢筋调直后的质量应符合 钢筋混凝土用钢第1部分 热轧光圆钢筋 GB1499 1 2008 相关技术要求 3 2外形 28 主要是生锈 夹皮与头尾质量不均3 3性能 21 主要是性能波动较大3 4其他 22 包括散捆 标识不清 延期交货等 3 2用户反馈主要质量问题 3高强钢筋质量分析 400MPa合格率 4年保持在100 的水平 500MPa合格率 2年也保持在95 以上 抗震钢筋合格率 我国抗震钢筋产品的各项主要指标稳定 完全满足标准要求 实物质量处于较高的水平 国家建筑钢材质量监督检验中心对近期几千个抗震钢筋产品检测数据进行了统计分析 3 3国家质量监督抽查情况 目前 我国高强热轧带肋钢筋总体质量水平较好 具有资质钢铁企业装备完全具备了生产高强钢筋条件 4我国钢筋标准分析 4 1热轧钢筋强度等级 4我国内外钢筋标准分析 4 2热轧钢筋牌号代号 高利用效率 高安全性 较好的兼容性 通过标准中淘汰335钢筋 推进高强钢筋的应用 达到减少钢筋用量 节约钢材的目的 目前地震灾害与工程质量的问题 给人民的生命财产带来了严重的影响 我们应本着对人民高度负责的态度 对钢筋标准技术指标提出高要求 因为钢筋标准是强制性标准 且实行生产许可证制度 所以除了充分考虑与钢筋的设计规范协调一致外 还要考虑发放生产许可证一些实际操作要求 较好的均质性 钢筋质量的均质性对建筑物的安全非常重要 因为破坏是在最薄弱部件 最终实现钢筋的高效利用 高可靠性以及低成本的目标 4 3GB1499 2修订主要目标 4我国钢筋标准分析 增加了带E的牌号 增加 MPa钢筋级别 适度加严钢筋重量负偏差要求 取消HRB335级 为了保证建筑物的安全性 我们要适度加严钢筋重量负偏差要求 提高高强钢筋的用量 将600MPa钢筋纳入标准 作为引导 促使有关单位及早研发与应用 突出抗震钢筋的牌号要求 4我国钢筋标准分析 4 4GB1499 2修订主要内容 5热轧高强钢筋对钒的需求增加 5 1概况含钒高强钢筋需要根据不同强度等级 规格相应的添加不同微合金元素 其成分设计思路来源于传统HRB335基本成分 即在20MnSi成分设计基础上添加Nb V和Ti 通过沉淀强化 细晶强化 固溶强化手段 使强度达到400MPa 500MPa 600MPa甚至更高强度级别的钢筋 采用V合金化技术已成为目前世界各国发展高强度可焊接钢筋的主要技术路线 钒在地球上的资源是非常广泛的 因为可以从含钒铁矿石 澳大利亚 巴西 从含钒和钛的铁矿石 作为钢生产的副产品 南非 俄罗斯和中国 从余留的催化剂 美国 和从石油制品 美国 提取钒 目前 钒生产的现有工业能力已超过需求 可预见在未来的一段时间内短缺现象不会出现 为高强含钒钢筋的生产提供了资源保障 5热轧高强钢筋对钒的需求增加 钒微合金化经历了一个演变过程 最早钒微合金化方式采用的是钒球 五氧化二钒合金化 随着钒铁 FeV80 FeV50 氮化钒 74 80 V 14 16 N 和氮化钒铁 45 55 V 11 13 N 加工工艺的日益成熟 逐步取代了钒氧化物合金化的工艺 采用各工艺情况如下表 5 2钒微合金化工艺路线 5热轧高强钢筋对钒的需求增加 5 3400MPa对钒的需求量大大增加按照两部指导意见的要求淘汰335MPa 优先采用400MPa 到2015年底 400MPa的比例将提高到80 以上的要求 今年年底335MPa大规格钢筋已经基本淘汰 400MPa比例大大提高 预计十二五末将形成大约65 为HRB400 20 为HRB500和5 为HRB600的产品结构体系 按2011年底400MPa产量 钢筋总产量16640万吨 约40 统计 上升的空间还有25 以上 按取平均钒含量为0 035 氮含量为0 005 计算 对氮化钒与氮化钒铁以及钒铁的需求量会大大增加 5热轧高强钢筋对钒的需求增加 5 4500MPa对钒的需求量更大按照两部指导意见 下一步重点推广的是500MPa级高强钢筋 从国内HRB500钢筋微合金化研发历程来看 钒 铌 钛及其复合微合金化方式都曾采用过 由于Ti冶炼过程中不稳定 所以HRB500钢筋微合金化方式主要以钒微合金化 铌 钒复合微合金化为主 根据标准对HRB500钢筋的技术要求 结合生产HRB400 HRB400E的生产经验以及现有的工装水平 生产工艺特点 并经过生产工艺与合金成本的对比 国内大多数的生产企业采用了钒氮微合金化的工艺路线 某厂的内控标准见下表 5热轧高强钢筋对钒的需求增加 钒微合金化主要采用氮化钒 74 80 V 14 16 N 氮化钒铁 45 55 V 11 13 N 或钒铁 FeV80 FeV50 富氮合金复合工艺 在实际生产中控制钒氮比在4 5 1左右最佳 从下图可以看出 常规冶炼条件下氮含量平均水平为0 005 采用50钒铁需0 11 V 采用氮化钒合金方式增加钒含量的同时增加了部分氮含量 需0 09 V 氮为0 01 钒用量节省20 而采用氮化钒铁合金方式增加钒含量的同时增加了更多的氮含量 需0 05 V N为0 015 钒用量节省50 说明采用适当的钒氮比可节约钒资源 降低合金料消耗 实现低成本炼钢方面具有重要的现实意义 5 4500MPa对钒的需求量更大 5热轧高强钢筋对钒的需求增加 5 5600MPa级以上钢筋对钒的需求很大在GB1499 2的修订稿中 增加了600MPa级钢筋 我国600MPa钢筋还处于研发阶段 国内已成功实现HRB600生产钢厂均主要采用V合金化的技术路线 即通过添加V来大幅度提高强度 而目前通过Nb和Ti以及工艺控制途径来生产600MPa高强钢筋的尚不多见 从实验数据和各钢厂成功经验来看 以V合金化生产600MPa高强钢筋 V含量至少应在0 14 以上 以钒氮合金方式添加V 可减少合金用量 下表是某厂HRB600的工业化试制成分设计 5热轧高强钢筋对钒的需求增加 5 6抗