我国三级螺纹钢现状及建议

我国螺纹钢生产使用现状及建议

目前我国钢铁企业生产和下游行业使用的主要是二级螺纹钢。我国从2000年后开始推广使用三级螺纹钢，2002年4月1日起实施的“混凝土结构设计规范”将HRB400级钢筋列为主导受力钢筋，建设部发布的“建设部推广应用和限制禁止使用技术”中，把HRB400级钢筋的应用技术作为推广应用项目。2009年《钢铁产业调整和振兴规划》和即将于2011年7月1日实施的《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）提出，要加快淘汰强度335MPa 及以下热轧带肋钢筋，推广使用强度400MPa及以上钢筋。经过多年的推广使用，我国三级及以上螺纹钢取得很大的成绩。据中国钢铁协会的数据，到2010年我国三级及以上螺纹钢占螺纹钢的比重达到37%，按此测算产量约4846万吨。尽管这些年我国在推广三级及以上螺纹钢方面取得较大的成绩，但与发达国家三级及以上螺纹钢占主流的情况相比还有较大的差距。

一、我国螺纹钢生产现状

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%。据中国钢铁工业协会的数据，2010年我国三级及以上螺纹钢产量占螺纹钢总产量比例约为37%，按此测算，我国三级螺纹钢产量达到4846万吨。而2000年我国三级及以上螺纹钢产量仅26.5万吨，占螺纹钢的比重只有0.93%。

重点钢铁企业是我国螺纹钢生产的主力军，根据国家统计局和中国钢铁协会的数据测算，从2005年开始，重点钢铁企业螺纹钢比例基本保持在70-80%之间，其中2010年，我国重点钢铁企业螺纹钢产量9974万吨，占到国内螺纹钢总产量的76.2%。从产业集中度看，螺纹钢产能集中度有待进一步提高。2010年我国前10家钢铁企业螺纹钢产量5669万吨，占国内螺纹钢总产量的43.3%，比2005年提高了3.3个百分点，但低于我国粗钢的集中度，2010年我国前10家钢铁企业粗钢产量30473.3万吨，占国内粗钢总产量的48.6%。

二、推广使用三级螺纹钢的积极意义

1、减少钢材消耗，节约资源，降低我国钢铁业对原料进口的依赖

随着铁矿石、优质焦煤等对外依存度的提高，钢铁原料供应成为制约我国钢铁行业发展的瓶颈，发展高效能节约型钢材成为行业的必然选择。根据测算，如果不考虑其他因素，在满足同样的强度和标准尺寸下，采用三级螺纹钢可减少螺纹钢消耗约11.5%。按此测算，以2010年我国钢筋产量13096.4万吨为基数，如果2010年我国三级螺纹钢比例由63%提高到100%，可减少钢筋使用量948.8万吨，相对应，减少铁精矿粉消耗1552.7万吨，可以将2010年我国进口铁矿石依存度由63.5%降至61.9%。

目前我国螺纹钢产能已经在数量上能够满足下游行业的需要，并已经呈现出产能过剩的态势。据钢之家网站统计，到2010年底，我国共有螺纹钢生产线280余条（不包括特钢企业的棒材生产线），设计产能约1.87亿吨，去年我国螺纹钢产量在13096.4万吨，即使考虑部分生产线兼顾生产棒材，我国螺纹钢产能已经存在过剩。在目前我国铁矿石对外依存度较大的情况下，钢铁生产必然从数量增长型向质量提升型转变。

2、三级及以上螺纹钢具有更优的综合性能

与二级螺纹钢相比，三级及以上螺纹钢具有更优的综合性能。目前主要有两种工艺生产三级螺纹钢，一是微合金化，也就是在冶炼中加入钒或铌等合金，微合金化可以使螺纹钢具有更好的抗弯度、时效性能和较高的低疲劳性能，其抗震性能明显优于二级螺纹钢；二是采取轧后余热淬火处理，经余热淬火处理的钢筋屈服强度可提高150—230MPa，具有良好的屈服强度、焊接性能和好的延展性。与采取添加合金相比，余热淬火钢筋生产成本可降低8%—10%，已成为当前生产钢筋的标准工艺。

3、推广使用三级螺纹钢是国家产业政策的要求

在2009年3月公布的《钢铁产业调整和振兴规划》中，明确要求把高强度钢筋作为成熟应用技术进行推广，并提出修改相关设计规范，加快淘汰强度335MPa及以下热轧带肋钢筋，推广使用强度400MPa及以上钢筋，对地震多发地区的建筑物、建筑物基础工程、重点

工程，强制使用强度400MPa以上钢筋。采用超细晶粒或微合金化等工艺对建筑钢材产量较大的大中型企业生产线进行改造，促进建筑钢材的升级换代。

将于2011年7月1日实施的《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）中提出，对钢筋选用确定要优先使用400MPa级钢筋，积极推广500MPa级钢筋；取消HPB235光圆钢筋（Ⅰ级钢筋），代之以新品种HPB300光圆钢筋；逐步减少使用335MPa级钢筋并最终取消该品种。

4、我国已经具备大规模推广三级螺纹钢的设备条件

根据2010年工业和信息化部公布的《钢铁行业生产经营规范条件》，高炉有效容积要达到400立方米以上1000立方米及以上；转炉公称容量达到30吨以上，2005年7月《钢铁产业发展政策》颁布实施后建设改造的转炉公称容量要达到120吨及以上。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。据钢之家网站不完全统计，到2010年底，我国1000立以上的高炉252座，设计产能4.2亿吨，还有400-1000立的高炉565座，设计产能2.9亿吨。从轧钢生产线看，钢之家网站统计的280余条螺纹钢生产线基本都是连续或半连续式小型轧机，落后的横列式轧机已经基本淘汰。从技术装备上来讲，大部分钢铁企业完全可以满足三级螺纹钢的生产。

5、推广应用高强度螺纹钢是我国建筑行业发展的要求

近几年，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三级螺纹钢甚至更高等级的螺纹钢越来越广泛。国内高层建筑不断增多，尤其是三线、四线甚至部分县城中民用高层住宅越来越多，在目前我国住宅钢筋混凝土建筑仍占主流的情况下，对螺纹钢的强度要求也会越来越高。

6、发达国家三级及以上螺纹钢成为主流

众所周知，随着当今世界建筑工业和钢筋生产技术的迅猛发展，基础设施、高层建筑等工程结构对钢筋性能的要求越来越高。从资源的节约和环境保护的角度考虑，欧美等国早已普遍采用400 Mpa～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（三级）及以上钢筋，并采用微合金化工艺提高钢材的强屈比、均匀伸长率等指标，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。此外，据钢之家网站从多家钢厂了解，尽管我国螺纹钢出口量并不大，但出口主要以三级螺纹钢或相当于三级螺纹钢的国外标准出口。

我国与各国螺纹钢筋执行标准及其主要指标，即牌号或强度级别对比见下表。应该说，我国的国家标准GB 1499与国外先进国家的标准相比，标准指标水平并不低，其综合水平曾被国家质量监督检验检疫总局评定为达到国际先进水平，即为Y级。问题在于我们未予以全面贯彻实施，其中的高强度钢筋的设计、研制、生产和应用未得到全面地推广。

在目前国内钢筋市场竞争激烈的情况下，设计、研制、生产、销售和使用同国际接轨的高强度钢筋，将高强度钢筋产品打入国内和国际两大市场，已成为我国各主要钢筋生产厂家

在竞争中求生存的共同策略。

各国螺纹钢筋执行标准及其牌号或强度级别对比

三、推广三级螺纹钢过程中遇到的主要问题

1、建筑设计部门的障碍

三级螺纹钢是我国冶金行业在“六五”、“七五”期间开发成功的建筑钢材，至今已有20多年。期间有关部门组织的大大小小有关螺纹钢筋的各种研讨会、标准审定会等会议已不计其数，并且已经探讨、争论了近20年，但在我国真正实质性的推广应用，进展并不大。

事实上高强度钢筋的全面推广应用，设计是龙头。因此，在历次的螺纹钢筋研讨会、标准审定会上不少有识之士反复提出，先从设计入手，在基础设施、高层建筑等工程结构项目设计中，对钢筋材料的选择优先采用高强度钢筋。但一方面是由于几十年的设计习惯使然，另一方面若设计理念根本推翻，图纸设计上全面推广应用高强度钢筋，则整套设计思路要改变，各种应力、强度、安全系数等参数要重新进行计算、试验和实验，推倒重来其工作量对建筑设计部门来说是非常大的。这也正是高强度钢筋实质性进展甚微的主要原因之一。

我们不妨来参阅一下建设部最新起草的国家标准GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》第“4.2 钢筋”下的条款：

4.2.1 混凝土结构的钢筋应按下列规定选用：

1 纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋，也

可采用HRB335、HRBF335、HPB300、RRB400钢筋；

2 箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500钢筋，也可

采用HRB335、HRBF335钢筋；

3 预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。

从中可以看出，该国家标准包括GB 1499标准尽管都是国家级强制性标准，但在具体条款上亦仅停留在文字上的“宜采用”高强度钢筋上，对建筑设计、科学研究、工厂生产、流通领域、施工单位和业主等根本没有实质性的约束和动力。

2、钢铁企业生产积极性不高

目前我国建筑钢材市场上的主流产品为二级螺纹钢筋，故生产高强度钢筋对钢铁企业的积极性不大。二级螺纹钢筋与三级螺纹钢筋相比市场价差不大。据钢之家网站监测的数据，国内主要市场二级螺纹钢与三级螺纹钢的价差基本在130-160元/吨，而三级螺纹钢生产成本比二级螺纹钢平均高出约100元/吨左右，部分钢厂生产成本甚至高出150元/吨以上。另外，如果钢厂要生产高强度钢筋，则可能涉及到工厂设备改造，并且为了提高钢筋强度，钢厂在炼钢上要加微合金元素（主要是V、Nb、Ti），轧制上则要采用控制轧制工艺，在轧后要进行穿水冷却，以控制终轧冷却温度，生产工艺要复杂，产品合格率也会下降。

从生产工艺看，生产高强度钢筋，钢厂必须具备的基本装备或生产工艺流程如下：

氧气顶吹转炉炼钢（加微合金元素V、Nb、Ti）—→小方坯连铸机浇铸—→加热炉加热—→中型型钢连轧机组钢筋轧制—→曲柄飞剪分段剪切—→轧后控冷装备余热处理—→冷床冷却—→成品检验—→冷剪定尺剪切—→打包入库。

其中加微合金元素V、Nb、Ti和轧后控冷装备余热处理是生产高强度应新增的工艺条件。

从炼钢环节看，钢厂加微合金元素（主要是V、Nb、Ti），相应增加生产成本上升。同

时，为了生产高强度钢筋，钢中C、Mn元素含量亦增加，则钢筋容易产生开裂，不合格品产生的几率亦将增加。

在轧制上，国内只有一些先进的大中大型型钢厂，为了提高产品档次，在原先车间设计安装时，已为控冷装备预留了空间，能够组织生产升级换代的高强度级别钢筋产品。但国内一些钢厂在原先车间设计安装时，没有为控冷装备预留空间，则对生产高强度级别钢筋带来了困难。此外，部分中小企业生产设备简陋，根本不具备生产高强度钢筋的条件。

3、建筑工地使用方

建筑工地是螺纹钢的主要使用方，如果推广使用三级螺纹钢，主要有两个方面的问题，一是国内市场主要以二级螺纹钢为主，如果使用三级螺纹钢，工地配足送货的难度比较大；二是三级螺纹钢强度比较高，对钢筋加工设备如钢筋调直切断机、钢筋弯箍机等也提出了更高的要求。

四、对推广使用三级螺纹钢的建议

1、由国家部委相关部委协调设计、业主、生产、建筑施工等相关单位，重点是工程设计部门和业主，加大推广使用三级螺纹钢的力度。

2、由“逐步淘汰使用二级螺纹钢”调整为“限期淘汰使用二级螺纹钢”。地震多发地区、重大工程强制使用三级或以上螺纹钢。