2013年綠色、低碳、節(jié)能環(huán)保下的用鋼變化
本文導(dǎo)讀:在“十二五”期間,我國建筑產(chǎn)業(yè)的升級,要求建筑用鋼強(qiáng)度高,重量輕,能抗震。中國確定高強(qiáng)鋼筋應(yīng)用的發(fā)展目標(biāo)是:取消235MPa級鋼筋,逐步減少使用335MPa級鋼筋,優(yōu)先使用400MPa級鋼筋,積極推廣500MPa級鋼筋。
1.下游行業(yè)用鋼趨勢:減量化
“十二五”期間,在“低碳”發(fā)展的大背景下,各主要用鋼行業(yè)都將加大綠色、低碳、節(jié)能環(huán)保型鋼材的使用力度。“十二五”時(shí)期,建筑、汽車、家電、集裝箱、工程機(jī)械等用鋼行業(yè)對于高強(qiáng)度、耐腐蝕、長壽命等鋼材性能提出了更高的要求。
管道行業(yè):管道行業(yè)在“十二五”期間的升級對鋼材質(zhì)量提出了新要求。未來5年,中國的油氣管道干線建設(shè)將投資3500億元,需要鋼管1600萬噸;“十二五”期間,平均每年需要320萬噸,其中天然氣管道需要250萬噸。管線管產(chǎn)品的應(yīng)用拓展態(tài)勢包括:地質(zhì)環(huán)境對適用性的要求,海洋環(huán)境對適用性的要求,介質(zhì)和抗沖蝕性的要求,輸送介質(zhì)對耐蝕性的要求,管道輸送的經(jīng)濟(jì)性要求。
建筑行業(yè):在“十二五”期間,我國建筑產(chǎn)業(yè)的升級,要求建筑用鋼強(qiáng)度高,重量輕,能抗震。中國確定高強(qiáng)鋼筋應(yīng)用的發(fā)展目標(biāo)是:取消235MPa級鋼筋,逐步減少使用335MPa級鋼筋,優(yōu)先使用400MPa級鋼筋,積極推廣500MPa級鋼筋。2011年7月1日起實(shí)施GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》,優(yōu)先使用400MPa級鋼筋,積極推廣500MPa級鋼筋,用HPB300光圓鋼筋取代HPB235光圓鋼筋(Ⅰ級鋼筋),逐步減少使用335MPa級鋼筋并最終取消該品種,并給出了帶“E”抗震鋼筋的使用要求。
汽車行業(yè):汽車輕量化需要更高強(qiáng)度級別的鋼材。高強(qiáng)度鋼是汽車上最主要的輕量化材料,是汽車輕量化后保證碰撞安全性的最主要材料,高強(qiáng)度鋼的用量直接決定著汽車輕量化的水平。汽車輕量化技術(shù)是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵共性技術(shù)。商用車主要通過提高大梁板、板簧和輪輻的強(qiáng)度等措施,進(jìn)行減重。乘用車主要通過提高轎車使用各種高強(qiáng)鋼強(qiáng)度級別和應(yīng)用比例,結(jié)合采用激光拼焊板、熱沖壓成型和液壓成型等汽車生產(chǎn)新技術(shù)的途徑。
電力行業(yè):輸電塔建設(shè)需要更高強(qiáng)度級別的型鋼材料。目前我國在輸電塔使用的角鋼、型鋼仍主要以Q235、Q345低強(qiáng)度鋼材為主,鋼管產(chǎn)品強(qiáng)度等級也以Q345為主。鐵塔中采用高強(qiáng)鋼具有很明顯的經(jīng)濟(jì)效益。要提高我國輸電塔的技術(shù)水平,就需要有更多高強(qiáng)度級別的型鋼材料給予支撐,這部分鋼材用量約占全部用鋼量的33%左右。
煤炭機(jī)械行業(yè):需要更多高強(qiáng)度鋼材。大力發(fā)展新型采掘、提升、洗選設(shè)備,重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電牽引采煤機(jī)、液壓支架、大型礦用電動(dòng)輪自卸車、大型露天礦用挖掘機(jī)等設(shè)備的國內(nèi)制造。綜采液壓支架,一個(gè)工作面需要150架,年增150個(gè)工作面,可耗鋼45萬噸。由于綜采設(shè)備單重70噸,井下裝配運(yùn)輸困難,因而須提高鋼板強(qiáng)度。鋼板強(qiáng)度由Q690提高到Q960,綜采設(shè)備單重可以減重到55噸。鋼廠應(yīng)加大研制適用于高強(qiáng)鋼板的焊絲的力度,目前制約Q960鋼板大面積推廣的原因是焊接方面跟不上(焊絲占鋼板消耗的7%)。
鋼結(jié)構(gòu)行業(yè):隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑的高層化、大跨度化,高強(qiáng)度級別的鋼材需求量將明顯增加。高層化、大跨度化的鋼結(jié)構(gòu)建筑采用345MPa鋼板,梁與柱將采用100毫米以上鋼板,斷面增大后,增加了施工和焊接的難度,并且容易產(chǎn)生焊接缺陷。采用強(qiáng)度更高的鋼板,不僅能夠降低施焊難度,而且有利于提高構(gòu)件焊接節(jié)點(diǎn)的可靠性。
2.特鋼用鋼市場變化:高品質(zhì)特殊鋼
高品質(zhì)特殊鋼更是重大裝備制造、重大工程建設(shè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和國防先進(jìn)武器所需的核心、關(guān)鍵材料,是新型功能材料、高性能結(jié)構(gòu)材料。
高品質(zhì)特殊鋼的關(guān)鍵技術(shù):
高品質(zhì)特殊鋼具有高潔凈、高強(qiáng)度、高韌度、易加工、長壽命的特質(zhì),其面向的主要市場是能源、電力、石油、化工、汽車、鐵路、航空航天、船舶用鋼等。
高品質(zhì)特鋼重在高性能(如高強(qiáng)度、長壽命等)、高質(zhì)量(如窄化學(xué)成分、高潔凈度、高均勻度、組織精細(xì)控制、高尺寸精度等),這需要一系列先進(jìn)的工藝和技術(shù)。高品質(zhì)特殊鋼的主要關(guān)鍵技術(shù)包括以下方面:高潔凈度化學(xué)冶金與精確控制化學(xué)成分的技術(shù);凝固過程的潔凈度與均勻度控制技術(shù),包括板(方、圓)坯連鑄、大錠型模鑄、大錠型電渣的凝固控制技術(shù);高品質(zhì)特殊鋼的軋制(鍛造)工藝技術(shù),包括提高鋼材尺寸精度與表面質(zhì)量技術(shù)、在線熱處理技術(shù)等;后步精整熱處理技術(shù)研究,含組織調(diào)控技術(shù)與缺陷檢測控制技術(shù);特殊鋼品種的應(yīng)用技術(shù)研發(fā);建設(shè)品種、工藝流程、裝備、在線檢測技術(shù)集成的生產(chǎn)示范線,推動(dòng)特殊鋼技術(shù)整體的進(jìn)步。
重點(diǎn)用鋼市場變化:
目前,國內(nèi)特鋼消費(fèi)市場中潛力較大的領(lǐng)域是:工程機(jī)械、石油化工、電站(核電、火電)、運(yùn)輸機(jī)械(含高速列車、汽車等)、航空、軍工等行業(yè)。從進(jìn)口的角度分析,我國高品質(zhì)特殊鋼的未來市場空間有:
高溫合金。伴隨我國核電、石油、汽輪機(jī)、能源等行業(yè)發(fā)展,急需UNSN06690、UNSN08367、TDJ-G3、HR120等高溫、耐蝕合金,目前需要大量從國外進(jìn)口。
大型客機(jī)用超高強(qiáng)度鋼。國產(chǎn)化大型客機(jī)開發(fā)主要鋼種有300M、4340、PH13-8Mo、15-5PH等。國內(nèi)生產(chǎn)的上述航空結(jié)構(gòu)鋼種存在的問題:一是尺寸規(guī)格達(dá)不到;二是產(chǎn)品均勻性和穩(wěn)定性不夠,至今未能完全消除點(diǎn)狀偏析;三是一直未能徹底解決混晶和低倍組織粗晶問題。
模具鋼。國外模具鋼的品質(zhì)主要體現(xiàn)在:高純凈度、高均勻度、組織細(xì)小、高尺寸精度等。高純凈度、高拋光性能、高耐蝕性能的塑料模具鋼,超級質(zhì)量水平(長壽命)的熱作模具鋼,以及熱成型馬氏體模具鋼、透氣鋼、無磁模具鋼等特殊性能要求的模具鋼主要還依賴進(jìn)口。如超級熱作模具鋼H13,無論是夾雜物、一次碳化物、退火組織中碳化物、橫縱向的沖擊韌性比還是鋼中的硫磷含量,國產(chǎn)H13鋼大型模塊都無法與進(jìn)口H13鋼相比。
新能源產(chǎn)業(yè)用特殊鋼新材料。700℃超超臨界機(jī)組材料用鎳基合金,如GH617、GH740、護(hù)環(huán)鋼材料P900(18Cr-18Mn-0.6N)、P900-N(18Cr-18Mn-0.9N)和P2000(16Cr-14Mn-3Mo-0.9N),以及超超臨界汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子材料12Cr鋼,超超臨界汽輪機(jī)用高等向性葉片用鋼。
高速鐵路用材料。中國高速鐵路用軸承以及軸承材料全部進(jìn)口,高速鐵路用車軸、車輪材料主要依賴進(jìn)口,CRH轉(zhuǎn)向架用彈簧材料、G355NH-HS高速鐵路轉(zhuǎn)向架焊接新材料也有很大一部分需要進(jìn)口。
從“十二五”發(fā)展的需要來看,建筑設(shè)施需要高性能建筑用鋼,動(dòng)力系統(tǒng)需要耐高溫特殊鋼、高精度特殊鋼,能源開發(fā)領(lǐng)域需要耐溫耐蝕特殊鋼,石油化工領(lǐng)域需要耐蝕合金,海洋開發(fā)領(lǐng)域需要高性能不銹鋼,基礎(chǔ)零件領(lǐng)域需要長壽命、高性能鋼和超高均勻度模具鋼,等等。
從總體來分析,“十二五”期間,質(zhì)量、性能、品種需求是特鋼市場需求的重中之重,對鋼材質(zhì)量的穩(wěn)定性、性能的特殊性是特鋼市場需求的本質(zhì)特征。“十二五”期間,鋼材需求不僅僅是數(shù)量型,還有功能價(jià)值型、資源節(jié)約型、低碳減排型,對鋼材的要求由粗放需求轉(zhuǎn)向精細(xì)化需求,一是鋼材單耗下降,二是減量化的需求。
“十二五”時(shí)期,發(fā)展綠色、低碳、節(jié)能環(huán)保型鋼材已成為下游行業(yè)的共同要求。分品種來看,節(jié)能省地型建筑成為趨勢,高效節(jié)能型鋼材的需求量會(huì)加大;汽車輕量化對高強(qiáng)度鋼材提出新要求;國家加強(qiáng)開發(fā)綠色環(huán)保型高技術(shù)船舶,高強(qiáng)度、耐腐蝕船板用量將增加,大型LNG(液化天然氣)運(yùn)輸船采用的低溫壓力容器等將大量使用不銹鋼和鎳基耐蝕合金等材料;綠色環(huán)保家電對高牌號電工鋼板、高強(qiáng)度薄板材、高性能涂鍍板的需求量將增加。
此外還有鐵路用材需求,如高速(350公里/小時(shí))、重載(100米長鋼軌)需求,不銹鋼運(yùn)煤車所需的軸承鋼、車軸鋼、彈簧鋼;超高壓電網(wǎng)用高強(qiáng)鋼材,海洋工程裝備及其配套設(shè)備用特殊鋼材,低碳產(chǎn)業(yè)用特殊鋼材,高檔數(shù)控機(jī)床用特殊鋼材,新型高效農(nóng)業(yè)用特殊鋼材等,需要重點(diǎn)關(guān)注的高品質(zhì)特鋼品種主要有鎳基合金、鈦合金、特殊不銹鋼、高合金工具鋼等品種。







