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1、线材、钢筋基本知识1.1 钢铁行业的产业链介绍钢铁工业是国民经济的基础产业，钢材是国民经济发展所必需的主要原材料。钢铁工业发展水平如何，历来是一个国家综合国力的重要标志，美国、日本、西欧等经济发达国家无不经历了以钢铁为支柱产业的重要发展阶段。 图17 钢铁行业产业链结构图1.1.1钢铁产业链介绍 钢铁行业生产需要消耗大量的铁矿石、煤炭、电力和水等原材料，与采矿业、能源工业、交通运输业等上游产业关联。同时，钢铁行业所提供的产品又是其它许多产业的基本原材料，与建筑业、机械工业、汽车制造业、家电业、交通运输业等下游行业存在着密切的联系。 1.1.2产业链价格传导机制 上游原材料行业具有较强的价格传导
2、能力，从而获得稳定的高收益。而作为中间环节的钢铁行业在原材料采购方面议价能力较弱，只能被动的接受成本的上升，并以提高钢价的形式来向下游转移，所以钢铁行业的毛利率基本保持稳定，并能享受到钢价上涨的少量溢价。而下游各行业则只能通过自己的方式来消化成本的上升。 下游行业能够保持毛利率的稳定更多的是由于受到宏观经济的影响，经济保持持续增长所带来的旺盛需求是下游毛利率提升的保证。在宏观经济走势良好，需求旺盛的前提下，钢铁冶炼行业才能够将成本顺利转移至下游行业，下游行业方能获得稳定的收益。1.2 钢铁生产基本工艺流程图18 钢铁生产基本流程图炼铁：就是把烧结矿和块矿中的铁还原出来的过程。焦炭、烧结矿、块矿
3、连同少量的石灰石、一起送入高炉中冶炼成液态生铁（铁水），然后送往炼钢厂作为炼钢的原料。原料铁矿石：是主要的炼铁原料，有磁铁矿“Fe3O4”、赤铁矿“Fe2O3”、褐铁矿“2Fe2O33H2O”、菱铁矿“FeCO3”。铁矿石中除铁的化合物外，还含有硅、锰、磷、硫等的化合物，这些统称为脉石。焦炭：燃烧热为炼铁提供热源；不完全燃烧产生的CO气体作为还原剂，将铁从矿石中还原出来。熔剂：石灰石（CaCO3）、荧石（CaF2）。其作用是与铁矿石中的脉石结合形成低熔点、密度小、流动性好的熔渣，使之与铁液分离，以便获得较纯净的生铁液。高炉主要产品是生铁，副产品有炉渣和炉气生铁 炼钢生铁：硅的质量分数较低（wS
4、i1.25%3.2%），断口呈灰黑色，用作铸造的原料炼钢炼钢实质：是把原料（铁水和废钢等）里过多的碳及硫、磷等杂质去掉并加入适量的合金成分，通过氧化降低生铁中的碳与杂质元素的含量，使之达到标准规定的成分和性能；炼钢原料：炼钢的原料有生铁、废钢、熔剂（石灰石等）、脱氧剂（硅铁、锰铁、铝等）、合金料等； 炼钢过程：主要包括氧化、造渣、脱氧等； 炼钢方法：目前炼钢方法主要有氧气顶吹转炉炼钢和电炉炼钢等；氧气顶吹转炉炼钢：主要以生铁液为原料，加适量的废钢，其特点是生产率高、节省能源、成本低，适合于大型钢铁联合企业，主要生产各类普通用途的非合金钢（碳钢）电炉炼钢：电炉炼钢有电弧炉炼钢、感应炉炼钢等方法，
5、常用的是电弧炉炼钢。它以转炉钢和废钢作原料、以铁矿石和纯氧作氧化剂，以电极与金属炉料间的电弧热提供冶炼热源。电弧炉冶炼温度高（可达2000），能冶炼含有高熔点合金元素的合金钢；由于采用的炉料较纯净，冶炼过程容易调节，化学成分易控制，能够冶炼高级优质钢和合金钢，但电弧炉炼钢耗电量大，成本高。钢材生产钢材种类：有钢板、型钢、钢管、钢丝等； 生产方法：主要有轧制（分冷轧与热轧）、拉拔、挤压、锻造等方法。1.3 钢铁冶炼成本要素分析炼铁工艺的生产成本构成主要为原材料（球团、铁矿石等）、辅助材料（石灰石、硅石、耐火材料等）、燃料及动力（焦炭、煤粉、煤气、氧气、水、电等）、直接工资和福利、制造费用、成本扣
6、除（煤气回收、水渣回收、焦炭筛下物回收等）。根据高炉冶炼原理，生产1吨生铁，需要1.5-2.0吨铁矿石、0.4-0.6吨焦炭以及0.2-0.4吨熔剂。 炼钢工艺的生产成本构成主要为生铁、废钢、合金、电极、耐火材料、辅助材料、电能、维检和其他等费用。中国目前主要的炼钢设备为转炉和电炉，基于冶炼原理的不同，转炉和电炉在主要的原料（生铁、废钢）配比有一定的差异，转炉工艺一般需配置10%的废钢，而电炉工艺废钢的使用量则占到80。 结合国内钢铁企业的平均情况，炼铁工艺中影响总成本的主要因素是原料（铁矿石、焦炭）成本，而包括辅料、燃料、人工费用在内的其他费用与副产品回收进行冲抵后仅占总成本的10%左右，而
7、炼钢工艺中因为耗电量的增加、合金的加入以及维检费用的上升使得除主要原料外的其他费用占到炼钢总成本的18左右。炼铁、炼钢工艺中的其他费用波动不大。1.4 钢材基本分类方法及用途1.4.1按品种分类图19 钢材分类方法铁道用钢材是指主要供铁道部门生产和建设用的钢材。主要包括轻轨、重轨、工业用钢轨、起重机用钢轨、导电钢轨、道岔钢轨等钢轨以及扣件等钢轨配件和车轮、轮箍、车轴及车轴坯等。其中大于30千克/米的钢轨为重轨，不大于30千克/米的钢轨为轻轨。型材型材是指断面形状如字母H、I、U、L、Z、T等较复杂形状的钢材。按断面高度分为大型型钢、中小型型钢。型材广泛应用于国民经济各部门，如工字钢主要用于建筑
8、构件、桥梁制造、船舶制造；槽钢主要用于建筑结构、车辆制造；窗框钢主要用于工业和民用建筑等。大型型钢是指高度不小于80毫米的型钢，包括H型钢、I型钢（工字钢）、U型钢（槽钢）、角钢、Z型钢、T型钢、丁字型钢、钢板桩等。中小型钢是指高度小于80毫米的H型钢、I型钢（工字钢）、U型钢（槽钢）、角钢、T型钢、以及球扁钢、窗框钢等。棒材是指断面形状为圆形、方形、矩形（包括扁形）、六角形、八角形等简单断面，并通常以直条交货的钢材，不包括混凝土钢筋。钢筋钢筋是指钢筋混凝土用和预应力混凝土用钢材。其横截面为圆形，有时为带有圆角的方形。通常以直条交货，但不包括线材轧机生产的钢材。按加工工艺分为：热轧钢筋、冷轧（
9、拔）钢筋和其它钢筋；按品种分为：光圆钢筋、带肋钢筋和扭转钢筋。按强度分为：一级（235MPa以上）、二级(335MPa以上)、三级(400Mpa以上)、四级(590Mpa)以上和五级(1350Mpa以上)钢筋。线材（盘条）是指经线材轧机热轧后卷成盘状交货的钢材，又称盘条。含碳量0.6%以上的线材俗称硬线，一般用作钢帘线、钢纤维和钢绞线等制品原料；在0.6%以下的线材俗称软线。线材主要用于建筑和拉制钢丝及其制品。热轧线材直接使用时多用于建筑业，充当光圆钢筋。特厚板是指厚度不小于50毫米的钢板，一般用可逆式热轧特厚板轧机生产，主要用于锅炉、造船、航空、军工国防、建筑、桥梁及容器等。厚板是指厚度不小
10、于20毫米而小于50毫米的钢板，一般用可逆式热轧中厚板轧机生产，主要用于锅炉、造船、航空、军工国防、建筑、桥梁及容器等。中板是指厚度不小于3毫米而小于20毫米的钢板。可以是可逆式热轧中厚板轧机生产的，也可以是连续式宽带钢热轧机所生产的热轧带钢的剪切产品，其薄规格产品还可以经过冷轧机的加工。中板主要用于锅炉、造船、火车车厢、集装箱、军工国防、建筑、桥梁及容器等。薄板是指厚度小于3毫米的单张钢板。薄板按轧制工艺分为热轧薄板和冷轧薄板，包括单张轧制生产的和将宽钢带剪切成单张的薄板。主要用于汽车、造船、机械、搪瓷、集装箱、建筑、家电、家具、农机及容器等。热轧薄板热轧薄板通常用连续式宽带钢轧机轧机、炉卷
11、轧机、薄板坯连铸连轧设备生产的热轧宽带钢经过剪切得到的。单张生产或叠轧生产的热轧薄板生产工艺属于淘汰工艺。冷轧薄板通常用可逆式冷轧机单张轧制的，也可以是用可逆式冷轧机或连续式宽带钢冷轧机生产的冷轧宽带钢经过剪切得到。中厚宽钢带是指厚度不小于3毫米，宽度不小于600毫米，用连续式宽带钢热轧机或炉卷轧机等设备生产、卷状交货的钢带。热轧薄宽钢带是指厚度不小于3毫米，宽度不小于600毫米，用连续式宽带钢热轧机或炉卷轧机或薄板坯连轧设备等生产、卷状交货的钢带。冷轧薄宽钢带是指厚度不小于3毫米，宽度不小于600毫米，通常用连续式宽带钢冷轧机或可逆式冷轧机等设备生产、卷状交货的钢带。热轧窄钢带是指宽度不小于
12、600毫米，通常用热轧带钢机等设备生产或将热轧宽钢带经过纵剪得到、通常以卷状交货的钢带。冷轧窄钢带是指宽度不小于600毫米，通常用带钢冷轧机等设备生产或将冷轧宽钢带经过纵剪得到、通常以卷状交货的钢带。镀层板（带）是指在基体板（带）的表面镀有一层金属的钢材。镀锌板，是指表面镀有一层锌的钢板。镀锌是一种经常采用的经济而有效的钢板防腐方法。镀锌板按生产工艺分为热镀锌板和电镀锌板。热镀锌板的锌层厚度较厚，用于抗蚀性强的部件。电镀锌板的锌层厚度较薄且均匀，多用于涂漆或室内用品。镀锡板，俗称马口铁，是指表面镀有一薄层金属锡的钢板。具有良好的抗腐蚀性能，有一定的强度和硬度，成型性好又易焊接。锡层无毒无味，能
13、防止铁溶进被包装物，且表面光亮，印制图画可以美化商品，主要用于食品罐头工业，其次用于化工油漆、油类、医药等包装材料。镀锡板按生产工艺分为热镀锡板和电镀锡板。涂层板（带）是指以镀锌板、镀铝板、镀锌铝板合金板、冷轧板等作为基体材料、表面涂上一层或两层有机涂料（如环氧酯、聚酯、丙烯酸酯、塑料溶胶等）或者敷上一层塑料薄膜而得到的产品。由于可以制成不同颜色或压出花纹，也叫彩色钢板。这种钢板广泛用于建筑、交通运输、容器、轻工、电器、家具及仪表等行业。电工钢板（带电工钢板又称硅钢片，是指一种含碳量极低（经退火后，含碳量在0.005%以下）的硅铁软磁合金，一般硅含量为0.5%-4.5%。铁中加入硅可以提高其电
14、阻率和增大导磁率。电工钢板主要用于制造各种变压器、发电机和发电机的铁芯。电工板分为两大类，即取向电工钢板和无取向电工钢板。取向电工钢板，是指晶粒有一定取向的电工钢板。这种电工钢板的轧向磁性能明显优于横向，主要用于变压器，是用冷轧工艺生产。无取向电工钢板，是指晶粒随机取向的电工钢板。这种电工钢板的轧向与横向磁性大致相同，主要用于电机。钢管是指两端开口并具有中空断面，其长度与周边之比较大的钢材。按加工工艺可分为无缝钢管和焊接钢管，生产方法主要有热轧、冷轧、挤压、冷拔、锻造、焊接等。其规格用外形尺寸（加外径或边长）及壁厚表示，其尺寸范围很广，用途极为广泛。无缝钢管是指整块金属制成的表面上没有接缝的钢
15、管。按生产方法可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管和旋压管。按断面形状可分为圆形和异形两种。无缝管的最大直径达650毫米（扩径管），最小直径为0.3毫米（毛细管）。按壁厚不同又可分为厚壁管和薄壁管。无缝管主要用做石油地质勘探管，石油化工用裂化管、锅炉管、轴承管以及汽车、航空用高精度结构钢管等。焊接钢管是指用钢带或钢板弯曲变形为圆形、方形等预期形状后再焊接成的、表面有接缝的钢管。按焊接方法不同可分为电弧焊管、高频或低频电阻焊管、气焊管、炉焊管、邦迪管等。按焊缝形状可分为直缝焊管和螺旋焊管。电焊钢管主要用于石油钻采和机械制造业等；炉焊管可用做水煤气管等，大口径直缝焊管可用于高压油气输送等；螺旋焊管用于油漆输送、管柱、桥墩等。焊接钢管比无缝钢管成本低，生产效率高。其他钢材冷弯型材，是指用钢板或钢带在冷状态下弯曲成的各种断面形状的成品钢材。除能弯曲成一般的角钢、Z字钢和槽钢外，还能弯曲成很多种用热轧法不能获得的型材。冷弯型钢主要用于金属结构、金属家具、运输机械、农业机械以及管道等。复合钢板，是以碳素钢或低合金钢作为母材，在其外面包覆不锈钢、钛合金之类的复合材，或在两层钢
