一、技術名稱:高延性冷軋帶肋鋼筋盤螺生產(chǎn)技術
二、技術類別:減碳技術
三、所屬領域及適用范圍:冶金行業(yè) 高強鋼筋生產(chǎn),適用于建筑、預 制構件、高鐵軌枕、路基等應用領域
四、該技術應用現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)化情況
我國鋼筋產(chǎn)量約 2.2 億 t,其中 400MPa 級及以上鋼筋占比約 80%, 500MPa 級以上鋼筋占比僅約 8%。鋼筋強度每提高 100MPa,使用時 可節(jié)約鋼材約 10%。按全國年鋼筋產(chǎn)量計算,500MPa 級高強鋼筋使用 量每提高 1%,可減少礦石消耗 300 多萬 t,減少二氧化碳排放 400 多 萬 t,減少污水排放 400 多萬 t,具有良好的環(huán)境和社會效益。高延性 冷軋帶肋鋼筋盤螺生產(chǎn)技術是一種 500MPa 級高強鋼筋新型生產(chǎn)技術, 可替代傳統(tǒng)熱軋生產(chǎn)的 400MPa 級和 500MPa 級鋼筋用于建筑等領域。 目前已在河南安陽、河北邯鄲生產(chǎn)應用,年產(chǎn)量達 90 萬 t。目前,我 國 500MPa 級高強鋼筋年需求量約為 8000 多萬 t,該技術具有較大的 推廣潛力。
五、技術內(nèi)容
1. 技術原理
高延性冷軋帶肋鋼筋盤螺生產(chǎn)技術以Q235普碳鋼為原材料,利用 冷塑性變形強化和在線再結晶熱處理工藝,提升鋼筋強度,同時消除 殘余應力,修復微觀組織缺陷,提高鋼筋延性。與傳統(tǒng)熱軋工藝相比, 利用該技術生產(chǎn)同級別的HRB500鋼筋,雖然冷軋工序需消耗一定電 3738 量,但由于生產(chǎn)過程中不需添加合金,可有效減少合金生產(chǎn)制造過程 的相關排放,從而實現(xiàn)間接二氧化碳減排。
2. 關鍵技術
(1)連續(xù)高速疊放立式上料技術 采用疊放式上料新工藝,依靠料線自身重力實現(xiàn)自動放線,有效 提升放線速度,對焊作業(yè)方便,接口過渡自然,可滿足連續(xù)軋制速度 ≥1000m/min 高速穩(wěn)定上料要求。
(2)頂交 45°冷軋軋機技術 軋機采用先進的 45°頂交形式,滿足大軋制力零速帶載啟動工藝 要求,精度高,換輥效率高,實現(xiàn)稀油潤滑主軸軸承。
(3)大功率高效退火熱處理技術 采用斬波調功和逆變調功技術,應用于 700kW 以上、感應頻率≥ 15kHz 的高頻感應退火加熱爐,實現(xiàn)軋制速度≥1000m/min 下熱處理溫 度范圍 540℃~630℃熱處理功率輸出控制。
(4)低溫吐絲技術 根據(jù)線材在吐絲管內(nèi)的運動軌跡及受力分析,利用高線高溫、高 速吐絲曲線,在阿基米德螺旋線原理基礎上調整參數(shù),研制出適用于 冷軋高速線材的專用吐絲管、吐絲機,實現(xiàn)低于 550 ℃冷軋低溫吐絲 技術。
(5)低溫集卷整形技術 通過調整集卷筒筒徑、筒高、鼻錐直徑、落料高度等參數(shù),使用 旋轉交互式推桿布料裝置,實現(xiàn)低于 200 ℃冷軋低溫集卷整形吐絲布 卷控制。3. 工藝流程
高延性冷軋帶肋鋼筋盤螺生產(chǎn)工藝示意圖見圖1。

圖 1 高延性冷軋帶肋鋼筋盤螺工藝示意圖
六、主要技術指標
1.產(chǎn)品性能指標 抗拉強度Rm≥600MPa,屈服強度Rp0.2≥540MPa,斷后伸長率A5.65 ≥14%,最大力均勻伸長率延性Agt≥5%,強屈比Rm/Rp0.2≥1.05;
2. 生產(chǎn)指標 最高軋制速度≥1000米/分鐘,綜合作業(yè)率≥88.3%,綜合成材率 ≥98.5%; 3.能耗指標 噸鋼電耗≤105kWh,無水耗。
七、技術鑒定情況
高延性冷軋帶肋鋼筋盤螺生產(chǎn)技術于 2014 年通過住建部科技發(fā) 展促進中心的科技成果評審,先后參與 GB 13788《冷軋帶肋鋼筋》、 39GB/T 1499.3-2010《鋼筋混凝土用鋼 第 3 部分:鋼筋焊接網(wǎng)》、JGJ 95-2011《冷軋帶肋鋼筋混凝土結構技術規(guī)程》等 8 項國家和行業(yè)標準 規(guī)范的制修訂。同時,該技術獲得國家授權專利 62 項,其中發(fā)明專利 15 項。
八、典型用戶及投資效益 典型用戶:安陽合力創(chuàng)科冶金有限公司、河北海天建設集團。
典型案例 1
案例名稱:安陽合力高延性冷軋帶肋鋼筋盤螺生產(chǎn)項目
建設規(guī)模:高強鋼筋 30 萬 t/a。
主要建設內(nèi)容:新建 3 條高延性 冷軋帶肋鋼筋盤螺生產(chǎn)線。主要設備投資為 4500 萬元,項目總投資 6000 萬元,建設期 8 個月。項目年碳減排量約 6390tCO2。碳減排成本 約 100~200 元/tCO2。項目實施后,每年生產(chǎn) 30 萬 tCRB600H 高強鋼 筋,直接產(chǎn)生經(jīng)濟效益 0.6 億元,投資回收期約 3 年。
典型案例 2
案例名稱:河北海天建設集團高延性冷軋帶肋鋼筋盤螺生產(chǎn)項目 建設規(guī)模:高強鋼筋 60 萬 t/a。
主要建設內(nèi)容:新建 6 條高延性 冷軋帶肋鋼筋盤螺生產(chǎn)線。項目總投資 1.2 億元,主要設備投資 9000 萬元,建設期 10 個月,項目年減碳量約 12780tCO2。項目碳減排成本 約 100~200 元/tCO2。項目實施后,每年生產(chǎn) 60 萬 tCRB600H 高強鋼 筋,直接產(chǎn)生經(jīng)濟效益 1.2 億元,投資回收期約 3 年。
九、推廣前景和減排潛力 隨著我國城鎮(zhèn)化與基礎設施建設快速發(fā)展,鋼筋需求量巨大,該 技術的推廣有助于提高我國高強鋼筋在建筑、交通等領域的廣泛應用,40實現(xiàn)建筑鋼筋使用減量化,特別是在小規(guī)格鋼筋(Φ6~Φ12)的生產(chǎn) 和應用方面更具優(yōu)勢。預計未來 5 年,全國高延性冷軋帶肋鋼筋推廣 使用量預期可達市場總量的 35%,項目總投資 60 億元,可形成的年碳 減排能力 64 萬 tCO2。
