國內(nèi)外高強鋼筋的發(fā)展與展望

國內(nèi)外高強鋼筋的發(fā)展與展望

一、高強鋼筋發(fā)展緩慢鋼筋強是指抗拉能力為400mpa的螺紋鋼。這是鋼筋混凝土和預(yù)制鋼筋混凝土的材料。與普通鋼筋相比它具有強度高、綜合性能(工藝性能、焊接性能、延性、抗震性能)優(yōu)良、節(jié)約環(huán)保、使用壽命長、安全性高等優(yōu)點。因此,國外發(fā)達(dá)國家早已淘汰了強度級別較低的鋼筋,而我國高強鋼筋的發(fā)展較為緩慢。目前我國生產(chǎn)的高強鋼筋以熱軋帶肋鋼筋為主。據(jù)統(tǒng)計,2011年我國高強鋼筋占鋼筋總產(chǎn)量的41%。高強鋼筋產(chǎn)量的上升緣于國家出臺的一系列政策,國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》及《鋼鐵工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》明確要求提高高強鋼筋使用比例,從2013年起,建筑鋼筋不再使用HRB400以下級別鋼筋,這必將加快我國高強鋼筋新一輪的發(fā)展。二、鋼筋在國內(nèi)、外應(yīng)用目前,國外主要工業(yè)發(fā)達(dá)國家鋼筋總的發(fā)展趨勢是以降低生產(chǎn)成本、提高強度、提高材料的使用壽命和使用安全性為目標(biāo),已淘汰了強度級別相當(dāng)于我國HRB335Ⅱ級水平的鋼筋,美、英、日等國家已普遍采用400MPa以上鋼筋。英、德、澳、法等國廣泛采用強度更高的500MPa鋼筋,600MPa級鋼筋也已經(jīng)有了相當(dāng)數(shù)量的應(yīng)用,并正在積極應(yīng)用700MPa微合金化鋼筋。除了提高鋼筋的強度外,國外主要工業(yè)發(fā)達(dá)國家還重視改善鋼筋的綜合性能,強調(diào)延性的提高,在國際標(biāo)準(zhǔn)、歐洲規(guī)范以及日本規(guī)范中明確提出根據(jù)不同抗震性對鋼筋構(gòu)件進(jìn)行延性分級。在日本,為了提高建筑物的抗震性能,開發(fā)了屈服強度為685-1275MPa級超高強度鋼筋,并用于高層建筑的建造。耐大氣腐蝕的鋼筋國外很早就有研究。20世紀(jì)30年代,美國鋼鐵公司已研制出Corten耐候鋼種,用于車輛、橋梁、房屋等鋼結(jié)構(gòu)。日本還研制出耐海水腐蝕的鋼筋,近年,發(fā)達(dá)國家相繼啟動了低合金耐蝕鋼筋研發(fā)行動:如英國的海洋研究計劃,美國的戰(zhàn)略公路研究計劃,日本預(yù)應(yīng)力混凝土耐蝕鋼筋(含Ni3.5%;W0.12%)等。近年,在耐低溫鋼筋開發(fā)方面,ArcelorMittal公司開發(fā)了耐-50到-170℃低溫系列鋼筋,主要用于建設(shè)天然氣儲氣罐混凝土結(jié)構(gòu)。美國、英國與日本也進(jìn)行了耐低溫鋼筋的開發(fā)并取得了成效。三、中國高級材料的發(fā)展1.國內(nèi)鋼筋發(fā)展現(xiàn)狀我國鋼筋的發(fā)展經(jīng)歷了引進(jìn)模仿、自主研發(fā)、吸收創(chuàng)新,性能由低向高強度發(fā)展的歷程。建國初期,我國使用的是I級光面鋼筋Q235,標(biāo)準(zhǔn)基本參照前蘇聯(lián)的同類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。20世紀(jì)60年代,我國開始對鋼筋進(jìn)行系統(tǒng)的研究,研制出低合金鋼種鋼筋。20世紀(jì)70年代后中期,我國研制出20MnSiⅡ級鋼筋,取代16Mn。20世紀(jì)80年代,我國開展低合金鋼科技攻關(guān),研制出20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi微合金化Ⅲ級及余熱處理Ⅲ級鋼筋,將國內(nèi)混凝土用鋼筋大大向前推進(jìn)一步。20世紀(jì)90年代,我國從材料、焊接、各種配筋性能等進(jìn)行了全面系統(tǒng)的試驗研究,開發(fā)出低成本V-N微合金化HRB400和HRB500高強鋼筋。到21世紀(jì)初,我國已發(fā)展到可生產(chǎn)熱軋微合金帶肋鋼筋、余熱處理帶肋鋼筋和細(xì)晶帶肋鋼筋。目前,我國已研制出抗震鋼筋,HRB400E鋼筋的生產(chǎn)和應(yīng)用已引起關(guān)注并開始批量生產(chǎn)。耐火、耐蝕等功能化建筑用鋼筋領(lǐng)域的研究開發(fā)處于起步階段,北京鋼鐵研究總院、馬鞍山鋼鐵公司等單位在開發(fā)耐腐蝕鋼筋產(chǎn)品方面取得了一定的進(jìn)展,但耐腐蝕鋼筋的應(yīng)用在國內(nèi)仍是空白。在生產(chǎn)工藝方面,我國鋼筋發(fā)展經(jīng)歷了從熱軋工藝、余熱處理至控軋控冷(細(xì)晶粒)的發(fā)展過程。2.相關(guān)政策及主要內(nèi)容我國高強度鋼筋要在“十二五”末趕上發(fā)達(dá)國家水平。從1996年開始推廣高強鋼筋以來,國家一直給予了政策方面的支持,歷次的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中都有涉及且目標(biāo)逐步提高,具體相關(guān)政策及主要內(nèi)容要求見表1。3.節(jié)約材料和性能1)性能低、鋼材浪費大,目前大量使用的仍然是強度較低的HRB335鋼筋,強度升級步伐緩慢。近年來,一大批企業(yè)引進(jìn)市場機制積極探索強度在400MPa級以上鋼筋的開發(fā)與應(yīng)用,也取得了一些成效。甚至,自2011年以來,承鋼、濟(jì)鋼等企業(yè)已淘汰了HRB335鋼筋的生產(chǎn),全部生產(chǎn)HRB400以上的螺紋鋼,并增加了HRB500螺紋鋼新品種,Ⅳ級螺紋鋼的生產(chǎn)已經(jīng)達(dá)到了近1/2,但用量增加仍然比較緩慢。2)在生產(chǎn)工藝方面,資源、能源消耗過高。微合金化工藝提高鋼筋強度主要靠添加Si、Mn、Nb、V等合金或微合金化元素。近年來,我國釩鐵或釩氮合金價格大幅度上漲,企業(yè)生產(chǎn)成本急劇提高,資源消耗巨大,影響了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。而國外建筑用鋼主要采用在線冷卻強化工藝,礦產(chǎn)及合金消耗低。余熱處理鋼筋主要靠表面硬化層提高強度且對焊接工藝要求較高。目前,國內(nèi)鋼筋的連接方式中,焊接和機械連接各占50%,余熱處理鋼筋不適用于表層剝肋的機械連接方式(強度下降),也造成了余熱處理鋼筋的使用受限。采用控軋控冷的方法生產(chǎn)細(xì)晶粒鋼筋,需要增加精軋變形量,降低精軋溫度,有可能導(dǎo)致軋材內(nèi)裂、軋機負(fù)荷增加,這就需要企業(yè)具備全流程低溫控軋控冷生產(chǎn)線。3)在功能性鋼筋方面,中國耐腐蝕鋼筋的研究起步較晚,在實際應(yīng)用上還未取得突破。目前抗震鋼筋的推廣應(yīng)用也才剛剛起步,尚不能滿足建筑業(yè)高效、節(jié)約發(fā)展的需求。此外,我國還缺乏適用于寒冷地帶和石化等行業(yè)低溫工程建筑的耐低溫鋼筋。4)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、施工規(guī)范和應(yīng)用技術(shù)還不完善。隨著合金元素價格的上漲,有些企業(yè)選擇盡量不用或少用合金,以余熱處理鋼筋和細(xì)晶粒鋼筋代替熱軋微合金鋼筋交貨,給建筑物安全帶來了隱患。中國建筑設(shè)計和施工單位目前還不接受冷卻強化建筑用鋼筋,制約了這種節(jié)約合金的冷卻強化鋼筋在中國的推廣應(yīng)用。5)重量負(fù)偏差超標(biāo)。目前市場上存在負(fù)偏差超出標(biāo)準(zhǔn)值20%以上的“瘦身鋼筋”,這種鋼筋實際受力面積比公稱鋼筋的面積要小很多,大大降低了建筑物的安全性。造成這種現(xiàn)象的主要原因有:其一,原材料漲價,鋼筋生產(chǎn)企業(yè)處于微利狀態(tài)。若鋼筋按理論重量交貨,企業(yè)通過把重量偏差控制在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的負(fù)偏差的下限值,可以提高效益。甚至有些企業(yè)超負(fù)偏差生產(chǎn)。其二,市場競爭激烈,鋼材經(jīng)銷商提供給建筑工地的鋼筋是按理論重量交貨,企業(yè)為了滿足經(jīng)銷商的要求生產(chǎn)極限負(fù)偏差或超負(fù)偏差鋼筋。四、我國高張力、食品、消費和市場分析1.我國高爐預(yù)應(yīng)力鋼生產(chǎn)企業(yè)據(jù)最新統(tǒng)計,2011年,我國熱軋帶肋鋼筋設(shè)計產(chǎn)能26615萬t,2012年國內(nèi)在建產(chǎn)能中,熱軋帶肋鋼筋新增產(chǎn)能572萬t(包括230萬t左右高強抗震鋼筋、300萬t左右高強度熱軋帶肋鋼筋)。截止2012年4月統(tǒng)計的204家鋼廠中,我國熱軋帶肋鋼筋生產(chǎn)線共計327條,線材盤螺產(chǎn)線203條。其中,具備500MPa級高強以及抗震鋼生產(chǎn)能力鋼廠有40家,產(chǎn)線115條,襄括了我國主要的鋼筋生產(chǎn)企業(yè)。表2為我國熱軋高強帶肋鋼筋主要生產(chǎn)企業(yè)及其產(chǎn)品規(guī)格。2.高強鋼筋產(chǎn)量高強鋼筋產(chǎn)量及比例緩慢增長。圖1為我國近年高強鋼筋的產(chǎn)量和增長率以及高強鋼筋產(chǎn)量占鋼筋年產(chǎn)量的比例情況,可見我國高強鋼筋產(chǎn)量整體呈逐年增長的態(tài)勢。2005年以前,高強鋼筋產(chǎn)量很少,受國家《鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》的鼓勵,2006年,高強鋼筋產(chǎn)量顯著增長,比2005年增加近1000萬t,增長率近90%,但占鋼筋總產(chǎn)量的比例只有23.7%,隨后兩年,高強鋼筋增長緩慢。2009年,受《鋼鐵產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃》“淘汰335MPa以下鋼筋,400MPa及以上使用比例達(dá)到60%以上”的鼓勵,高強鋼筋產(chǎn)量有了較大幅度的提高,達(dá)到4157萬t,占當(dāng)年鋼筋產(chǎn)量的31.8%。2011年,住建部等多部委均強調(diào)或規(guī)定了優(yōu)先使用高強鋼筋,淘汰Ⅱ級及以下強度鋼筋;《鋼鐵工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中要求高強鋼筋使用比例在“十二五”末超過80%,該年高強鋼筋產(chǎn)量達(dá)到6363萬t,同比增長只有11.1%,但占鋼筋總產(chǎn)量的比例達(dá)到41.3%。可以預(yù)見,在“十二五”期間,我國高強鋼筋的產(chǎn)量和比例將有較大幅度的增長,也將為國內(nèi)高強鋼筋的生產(chǎn)和銷售帶來新的機遇和效益。冶金管理2012年第11期4157萬t,占當(dāng)年鋼筋產(chǎn)量的31.8%。2011年,住建部等多部委均強調(diào)或規(guī)定了優(yōu)先使用高強鋼筋,淘汰Ⅱ級及以下強度鋼筋;《鋼鐵工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中要求高強鋼筋使用比例在“十二五”末超過80%,該年高強鋼筋產(chǎn)量達(dá)到6363萬t,同比增長只有11.1%,但占鋼筋總產(chǎn)量的比例達(dá)到41.3%?？梢灶A(yù)見,在“十二五”期間,我國高強鋼筋的產(chǎn)量和比例將有較大幅度的增長,也將為國內(nèi)高強鋼筋的生產(chǎn)和銷售帶來新的機遇和效益。3.hrb400鋼筋銷售情況我國建筑鋼筋用量已超過1億t,而混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋仍然以HRB335為主。近年來,經(jīng)過冶金、建筑兩大行業(yè)通力合作,HRB400級別鋼筋推廣應(yīng)用才取得了長足的發(fā)展,高強鋼筋的消費量有了較大提高,國內(nèi)HRB400鋼筋用量已達(dá)到建筑鋼筋總用量的40%左右,在北京、上海、廣州等發(fā)達(dá)地區(qū),應(yīng)用比例已達(dá)到50%以上,更高級別的HRB500帶肋鋼筋在國內(nèi)還處于開發(fā)推廣階段及應(yīng)用在一些外國人設(shè)計工程和國內(nèi)重點工程試點中,應(yīng)用范圍也逐步擴大。表3給出了近5年我國高強鋼筋應(yīng)用占鋼筋總消費量的比例。從表中可看出,高強鋼筋使用比例逐年增加,推廣應(yīng)用屈服強度400MPa級以上的熱軋帶肋鋼筋是發(fā)展趨勢。據(jù)統(tǒng)計資料,2010年我國HRB400鋼筋出口22.7萬t,平均價格3861元/t,2011年我國高強熱軋帶肋鋼筋HRB400出口21.8萬t,平均價格為4414元/t,熱軋帶肋鋼筋HRB500出口0.22萬t,平均價格為4443元/t,出口的熱軋帶肋HRB400鋼筋主要由天津天鐵冶金集團(tuán)有限公司、唐山國豐集團(tuán)鋼鐵有限公司、寶鋼集團(tuán)新疆八一鋼鐵有限公司、江蘇永鋼集團(tuán)、萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司生產(chǎn)。近兩年,唐山國豐鋼鐵有限公司生產(chǎn)的熱軋帶肋HRB400全部用于出口(詳見表4)。從中鋼協(xié)財務(wù)結(jié)算報表統(tǒng)計數(shù)據(jù)得知,2010年重點統(tǒng)計企業(yè)HRB400綜合銷售累計量為2285.6392萬t,平均價格3670元/t;國內(nèi)銷售累計量2262.9232萬t,平均價格3668元/t;出口22.716萬t,平均價格3861元/t。2011年我國鋼筋銷售及出口見表5。表6、7給出我國主要高強鋼筋生產(chǎn)企業(yè)在2010年、2011年高強熱軋帶肋鋼筋HRB400年合計銷售、國內(nèi)銷售、出口銷售情況。1)從合計銷售情況看,2010年HRB400鋼筋銷售量昆鋼在200萬t以上,位居第1,江西萍鋼銷售量在170萬以上,位居第2,唐鋼第3,沙鋼第4,承鋼第5,萊鋼第6。而年均價最高的是天鐵,達(dá)到4064元/t,其次是武鋼,為3887元/t,馬鋼為3766元/t,承鋼、萊鋼的年均價分別是3673元/t、3627元/t。2011年HRB400鋼筋銷售量山東萊鋼在300萬t以上,位居首位,其次是銷售量在200萬t以上的承鋼、昆鋼、江西萍鋼,銷售量在100萬t以上的是福建三鋼(集團(tuán))有限公司、江蘇永鋼、唐鋼、酒泉鋼鐵(集團(tuán))有限公司、濟(jì)鋼,銷售量在100萬以下有馬鋼90多萬t,寶鋼74萬t,武鋼(集團(tuán))只有16萬t。2011年HRB400合計銷售的年均價格寶鋼最高,天鐵與寶鋼都在4400元/t以上,天鐵比寶鋼平均少22元/t,寶鋼比國豐高出124元/t,比福建三鋼高出156元/t,高出昆鋼189元/t,高出武鋼、馬鋼191元/t,高出沙鋼234元/t,高出承鋼308元/t。2011年HRB400產(chǎn)品給萊鋼帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益,其次是承鋼、昆鋼這方面都有較好的效益。寶鋼、馬鋼、沙鋼一般,武鋼獲利較薄,但逐年提高。總之,2011年HRB400鋼筋給每個生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造的效益都比2010年有所增加。2)從國內(nèi)銷售情況看,2010年HRB400鋼筋國內(nèi)銷售排位第1的是昆鋼。2011年HRB400鋼筋的國內(nèi)銷售情況與合計銷售情況基本相似,萊鋼國內(nèi)銷售量排位第1。3)從出口銷售情況看,2010年HRB400鋼筋出口銷售量較高的主要是萊鋼、國豐、天鐵、新疆八一鋼廠。2011年HRB400鋼筋的出口銷售主要以萊鋼、天鐵為主,國豐次之,再者是江蘇永鋼、寶鋼。萊鋼、國豐出口量2011年比2010年分別減少1.2萬t、4.7萬t,而天鐵出口量2011年比2010年增加約5萬t。4.市場走勢分析以北京、廣州、上海市場為對象,從2011年1月至2012年11月,每月選擇一個時日(每月10日左右),跟蹤統(tǒng)計HRB400(規(guī)格20mm)高強鋼筋不同城市同一時日的價格數(shù)據(jù),列于表8,分析得出,同一規(guī)格的鋼筋產(chǎn)品,在同一時日不同城市的價格最高相差300元/t左右。由于2011年歐美國家債務(wù)危機越演越烈,國內(nèi)經(jīng)濟(jì)遭受沖擊,加之高鐵“大躍進(jìn)”的終結(jié)、樓市調(diào)控的加碼,導(dǎo)致國內(nèi)螺紋鋼市場出現(xiàn)急速跳水。2012年1月上旬我國鋼筋價格繼續(xù)下跌。面對不斷上升的庫存,貿(mào)易商不得不降價促銷,國內(nèi)高強螺紋鋼市場行情逐漸整體走低。3—4月份,旺季的需求恢復(fù)和資金面的階段性寬松,成為市場出現(xiàn)樂觀情緒的主要因素,高強鋼筋小幅上揚,4月份前期在期鋼逐漸高走、市場成交有所恢復(fù),原材料價格小幅上漲等有利因素的提振下,市場價格得以小步穩(wěn)妥前進(jìn),而后期市場整體表現(xiàn)比較低迷,下游需求疲軟,原材料鋼坯弱勢難穩(wěn)等不利因素,使得市場價格連續(xù)小幅走低破位下跌。5月份以來建筑市場持續(xù)低迷,對高強螺紋鋼市場走勢形成負(fù)面影響,價格繼續(xù)下探,短期內(nèi)需求難見大量釋放,市場需求弱勢格局仍將延續(xù)。6月份鋼廠價格下調(diào),高強螺紋鋼價格繼續(xù)陰跌。7月份期鋼破位下行,市場成交“精神”恍惚,高強螺紋鋼市場加速下滑。8月份市場價格延續(xù)跌勢,雖然行情岌岌可危,國內(nèi)建材大盤繼續(xù)下探,但市場有一定的抗跌性。進(jìn)入9月份,出現(xiàn)觸底反彈。9月上旬至10月上旬,基于在穩(wěn)增長的背景下,國家發(fā)改委公布批復(fù)了總投資項目五萬億元,著重于道路、城市規(guī)劃等社會基礎(chǔ)性設(shè)施建設(shè)項目,期鋼價格觸底上揚。市場資源有限,主導(dǎo)鋼廠價格大幅上調(diào),貿(mào)易商信心修復(fù),拉漲心態(tài)強,導(dǎo)致近一個月高強鋼筋市場價格出現(xiàn)了一定的反彈,盡管價格上漲幅度不大,卻讓市場出現(xiàn)了一片曙光。然而11月份,在下游需求持續(xù)低迷,供給并無太大減量,高強螺紋鋼呈下跌態(tài)勢。事實上,從整個市場來看近年來高