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1、带肋钢筋的升级换代带肋钢筋的升级换代 及及 相关资源问题相关资源问题 陈其安陈其安1 1 车彦民车彦民2 2 折启耀折启耀1 1 （1.CISRI; 2.CSM1.CISRI; 2.CSM） 20122012 1.1. 庞大而持久的产量基数庞大而持久的产量基数 我国带肋钢筋减量化的独特意义我国带肋钢筋减量化的独特意义 2. 2. 辽阔而多样的国土地域辽阔而多样的国土地域 物尽其用，性能细分，执行地域性标准物尽其用，性能细分，执行地域性标准 3. 3. 对现有减量化技术的剖析对现有减量化技术的剖析 是否实现了全面的减量化？是否实现了全面的减量化？ 4. 4. 追求极致的减量化效果追求极致的减量化
2、效果 Q235+CQ235+C强韧化设想的提出强韧化设想的提出 5. 5. 结束语结束语 打造精品带肋钢筋打造精品带肋钢筋 1.1. 庞大而持久的产量基数庞大而持久的产量基数 我国带肋钢筋升级换代的独特意义我国带肋钢筋升级换代的独特意义 2. 2. 辽阔而多样的国土地域辽阔而多样的国土地域 物尽其用，性能细分，执行地域性标准物尽其用，性能细分，执行地域性标准 3. 3. 对现有升级换代（减量化）技术的剖析对现有升级换代（减量化）技术的剖析 是否实现了全面的减量化？是否实现了全面的减量化？ 4. 4. 追求极致的减量化效果追求极致的减量化效果 Q235+CQ235+C强韧化设想的提出强韧化设想的
3、提出 5. 5. 结束语结束语 打造精品带肋钢筋打造精品带肋钢筋 年年 20062006 20072007 20082008 20092009 20102010 产量产量 （万吨）（万吨） 87928792 1013710137 9708.97 12150.55 13096.40 占总量占总量 （）（） 18.618.6 17.917.9 16.70 17.55 16.44 40007000（万吨）（万吨）巨大的基数巨大的基数 10 中期预测中期预测 长期预测长期预测 钢筋近期产量钢筋近期产量 日本日本2 2：87508750； 俄罗斯俄罗斯3 3：59905990美国美国4 4：581058
4、10 钢铁大国长型材大国钢筋大国；钢铁大国长型材大国钢筋大国； 庞大而持久的产量基数庞大而持久的产量基数 2003年用年用490MPa级带肋钢筋级带肋钢筋 的高层建筑物占的高层建筑物占80以上以上 线材：线材：9585.749585.74； 中厚板：中厚板：5837.005837.00； 中厚宽带钢热轧薄宽板带：中厚宽带钢热轧薄宽板带：8383.758383.75； 冷轧薄宽板带：冷轧薄宽板带：3828.183828.18； 型材：型材：5065.955065.95； 。 20052005 20062006 20072007 20082008 20092009 20102010。 必须以战略的
5、眼光全方位地看待带肋钢筋的升级换代必须以战略的眼光全方位地看待带肋钢筋的升级换代 1988： 400MPa级钢筋级钢筋30N/mm2混凝土混凝土 2003： 490MPa级钢筋级钢筋60N/mm2混凝土混凝土 （已经相当普及，占（已经相当普及，占80） 同时：屈服强度波动同时：屈服强度波动10 目标：柱、梁主筋：目标：柱、梁主筋：685MPa及及980MPa级级 横向辅筋：横向辅筋：785MPa及及1275MPa级级 (100N/mm(100N/mm2 2混凝土混凝土) ) 高层建筑：需求增加，高层建筑：需求增加， 要求：要求： 承载能力增加约承载能力增加约10； 减少钢筋用量；减少钢筋用量；
6、 柱、梁“苗条”建筑物的轻量化柱、梁“苗条”建筑物的轻量化 连接性能稳定、高效连接性能稳定、高效 “其它其它”性能要求：”性能要求： 抗震钢筋：抗震钢筋： 高耐蚀钢筋：不锈钢钢筋；高耐蚀钢筋：不锈钢钢筋； 耐热钢筋；耐热钢筋； 低温钢筋：低温钢筋：LNG储存罐；储存罐； 防磁钢筋：医院等；防磁钢筋：医院等； 。 混凝土中性化保证混凝土厚度混凝土中性化保证混凝土厚度 盐害规定盐份、涂层钢筋盐害规定盐份、涂层钢筋 耐蚀钢筋耐蚀钢筋 大直径大直径 使用条件日趋复杂、苛刻：使用条件日趋复杂、苛刻： 高标准、多样化的性能升级换代高标准、多样化的性能升级换代 的内容的内容 性能性能 资源资源 名称名称 占
7、全球占全球 储量储量 2007 （万吨、万美元、）（万吨、万美元、） 2008 （万吨、万美元、）（万吨、万美元、） 2009 （万吨、万美元）（万吨、万美元） 进口量进口量 金额金额 依存度依存度 进口量进口量 金额金额 依存度依存度 进口量进口量 金额金额 Fe矿矿 500 0.16-0.20 0.30-0.40 1.20-1.40 0.08-0.12V 500 0.16-0.20 0.25-0.35 0.90-1.20 0.06-0.08V 0.018 德德, ,电炉电炉 HRB500 0.25 0.80 1.60 0.55 GB1499. 2-2007 0.250.25 0.6 0.6
8、 1.461.46 0.10V0.10V 文献文献1 1 0.200.20-0.240.24 0.400.40-0.600.60 1.301.30-1.601.60 0.060.06-0.14V0.14V 0. 500. 50 文献文献2 2 0.200.20- -0.230.23 0.520.52- -0.610.61 1.311.31- -1.461.46 0.0220.022- - 0.034Nb0.034Nb 文献文献4 4 BS G460BS G460 0.170.17- -0.250.25 0.400.40- -0.800.80 1.201.20- -1.601.60 0.070.
9、07- -0.12 V0.12 V 0.020.02- -0.04 0.04 NbNb 0. 510. 51 文献文献3 3 针对焊接连接设计，针对焊接连接设计，Ceq限制：限制： 成分：成分： C%：基本未变； Mn：增加1.0； 添加MA； 轧制：轧制：较低温轧制 轧后冷却：轧后冷却： 控冷（穿水）； 强韧化手段强韧化手段 成分及强韧化特点：成分及强韧化特点：Q235 20MnSi+MA（Q235+Mn+MA）模式）模式 细化晶粒；细化晶粒； 穿水；穿水； 超快冷；超快冷； 从资源分析从资源分析Q235+Mn+MAQ235+Mn+MA强韧化模式强韧化模式 在管线钢、船板等产品升级换代中取得
10、巨大效果，积累大量经验；在管线钢、船板等产品升级换代中取得巨大效果，积累大量经验； 在解决高级别带肋钢筋有无（升级换代初期）问题中发挥重要作用；在解决高级别带肋钢筋有无（升级换代初期）问题中发挥重要作用； 问题：减量问题：减量Fe、增量、增量Mn、增量、增量MA； 分析：分析： 设：设： 1 1亿吨亿吨Q235Q235计，可升级至计，可升级至400MPa400MPa级的为级的为70007000万吨，减万吨，减 量化效果量化效果1010，至，至63006300万吨。万吨。 原原70007000万吨用万吨用MnMn：4242万吨（设万吨（设Q235Q235含含0.60.6MnMn） 效果：效果：
11、节节FeFe：700700万吨；万吨； 用用Mn:63Mn:63万吨（设升级后含万吨（设升级后含1.01.0MnMn）; ; 增加增加MnMn用量：用量：2121万吨；万吨； 增加增加MAMA用量：用量：4.414.41万吨纯万吨纯V和和1.89.89万吨纯万吨纯Nb； （设升级后含（设升级后含 0.07V和和0.03Nb） 富矿富矿6 68 8！ 2007 2008 2009 663.45 757.19 961.76 历年历年Mn矿进口数量递增（万吨）矿进口数量递增（万吨） 现有现有Q235MnMA的强韧化模式：不一定是全面减量化的方法；的强韧化模式：不一定是全面减量化的方法； 某些条件下可
12、能：“友好了”某些条件下可能：“友好了”Fe资源，“牺牲了”资源，“牺牲了”Mn和和MA资源；资源； 值得深思：值得深思：在庞大产量基数条件下，在庞大产量基数条件下，我国资源条件对减量化技术的限制！我国资源条件对减量化技术的限制！ 是否足够的可持续发展？能否克服它的不足？是否足够的可持续发展？能否克服它的不足？ 焊接连接与资源友好的矛盾焊接连接与资源友好的矛盾 焊接连接焊接连接Ceq0.55%:Ceq0.55%:合金化手段：只能增合金化手段：只能增MnMn，不能增，不能增C C（最资源友好、最廉价）（最资源友好、最廉价） 焊接连接的不足：可靠性（施焊）；焊接连接的不足：可靠性（施焊）； HAZ
13、的疲劳性能；的疲劳性能； 细晶粒及余热处理钢筋的力学性能；细晶粒及余热处理钢筋的力学性能； 焊接连接的资源利用率焊接连接的资源利用率1 1： 9000mm定尺 50100mm ( 1/100) 钢筋与钢板焊接连接的区别：钢筋与钢板焊接连接的区别： 钢筋：焊接位置已知只能在端部端部，仅保证端部的焊接性能即可； 钢板：焊接位置不知必须保证全部面积全部面积上的焊接性能； “舍本逐末”“舍本逐末” 钢筋：为保证占长度钢筋：为保证占长度1/1001/100焊接区焊接区（末）（末）的性能：的性能： 令全长令全长99/100 99/100 （本）（本）都有都有CeqCeq= =C+MnC+Mn/6+/6+（
14、Cr+V+MoCr+V+Mo）/5+/5+（Cu+NiCu+Ni）/15 0.55%:/15 0.55%: 而且而且只能只能采用提高采用提高MnMn% %、MAMA和控冷（穿水）的强韧化手段。和控冷（穿水）的强韧化手段。 思考：资源利用率低强韧化手段导致的“舍本求末”思考：资源利用率低强韧化手段导致的“舍本求末”宜采用机械连接！宜采用机械连接！ 1.1. 庞大而持久的产量基数庞大而持久的产量基数 我国带肋钢筋减量化的独特意义我国带肋钢筋减量化的独特意义 2. 2. 辽阔而多样的国土地域辽阔而多样的国土地域 物尽其用，性能细分，执行地域性标准物尽其用，性能细分，执行地域性标准 3. 3. 对现有
15、减量化技术的剖析对现有减量化技术的剖析 是否实现了全面的减量化？是否实现了全面的减量化？ 4. 4. 追求极致的减量化效果追求极致的减量化效果 Q235+CQ235+C强韧化设想的提出强韧化设想的提出 5. 5. 结束语结束语 打造精品带肋钢筋打造精品带肋钢筋 9000mm定尺 50100mm ( 1/100) “舍本逐末”“舍本逐末” 追求极致的减量化效果的前提：追求极致的减量化效果的前提： 是否存在非（是否存在非（Q235Q235MnMnMAMA）强韧化可能的“本”）强韧化可能的“本” 资源条件对“本”强韧化的规定：资源条件对“本”强韧化的规定： 机械连接：机械连接全面取代焊接连接成为钢筋减量化的必要条件；机械连接：机械连接全面
