王 健

（河鋼股份有限公司唐山分公司）

0 引言

我國作為鋼鐵生產(chǎn)大國，自2016年以來，鋼鐵行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革取得了新突破，“三去一降一補(bǔ)”成效顯著，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能作用得到充分發(fā)揮，產(chǎn)能利用率基本恢復(fù)到合理區(qū)間，企業(yè)效益明顯好轉(zhuǎn)。

2019年1～10月，全國粗鋼產(chǎn)量為82 921.5萬噸，同比增長7.4%，在去產(chǎn)能舉措的推進(jìn)之下，我國鋼材市場狀況痛癥有所緩解，粗鋼產(chǎn)能利用率已回歸到80%以上的合理區(qū)間，2016年以來，我國消減鋼鐵產(chǎn)能1.5億噸以上，是全球消減鋼鐵產(chǎn)能的114%。全行業(yè)2016年扭虧為盈，2017年效益大幅增長，2018年達(dá)到歷史最好水平，2019年1～9月，中鋼協(xié)會(huì)員鋼鐵企業(yè)銷售收入3.18萬億元，同比增長11.6%，實(shí)現(xiàn)利潤總額1 466億元，同比下降32%，銷售利潤率4.6%，較上年同期下降3個(gè)百分點(diǎn)[1]，螺紋鋼作為國民基礎(chǔ)建設(shè)的重要材料,其發(fā)展和控制水平受到了社會(huì)的廣泛關(guān)注，通過技術(shù)創(chuàng)新，螺紋鋼企業(yè)的生產(chǎn)工藝不斷優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品升級(jí),對(duì)我國基建行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

1 中國螺紋鋼企業(yè)發(fā)展的內(nèi)外部環(huán)境

國家經(jīng)濟(jì)政策走向?qū)︿摬南M(fèi)將產(chǎn)生較大的影響，中國經(jīng)濟(jì)由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，對(duì)鋼材需求由量變轉(zhuǎn)向質(zhì)變，而污染防治和供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革將對(duì)鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生較大的影響。

1.1 螺紋鋼企業(yè)的外部環(huán)境分析

螺紋鋼產(chǎn)品的使用主要集中在房地產(chǎn)和基建，在供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革之前，下游需求作為主導(dǎo)因素影響著螺紋鋼的價(jià)格，供給起到了推波助瀾的作用；在供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革之后，市場越來越多地關(guān)注唐山等鋼廠集中度較高的區(qū)域，以環(huán)保限產(chǎn)、復(fù)產(chǎn)政策以及去庫存化程度來判斷螺紋鋼價(jià)格的漲跌，供給似乎成為螺紋鋼價(jià)格的主導(dǎo)因素。

1.1.1 復(fù)雜多變的國際形勢(shì)

當(dāng)前全球經(jīng)濟(jì)增長放緩，外部不穩(wěn)定、不確定因素增多，國內(nèi)周期性問題與結(jié)構(gòu)性矛盾疊加，經(jīng)濟(jì)下行壓力持續(xù)加大，受中美貿(mào)易摩擦、國際市場反傾銷和國內(nèi)價(jià)格好轉(zhuǎn)的影響，2019 年我國鋼材出口繼續(xù)減少。

1.1.2 螺紋鋼下游產(chǎn)業(yè)

螺紋鋼作為工業(yè)品，需求一直是影響其價(jià)格走勢(shì)的關(guān)鍵因素，而房地產(chǎn)行業(yè)作為螺紋鋼最重要的下游行業(yè)，從 2019 年螺紋鋼市場需求來看，55%以上的螺紋鋼都用于房地產(chǎn)行業(yè)，基建所消耗的螺紋鋼占總產(chǎn)量的20%～30%。因此，研究房地產(chǎn)周期的客觀波動(dòng)規(guī)律，能更好地預(yù)測(cè)房地產(chǎn)行業(yè)的走向，也能更好地判斷螺紋鋼的需求情況和價(jià)格變動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn)：歷史上房地產(chǎn)投資的同比增速與螺紋鋼期價(jià)之間存在高度正相關(guān)關(guān)系，國家金融與發(fā)展實(shí)驗(yàn)室報(bào)告稱：2019年前三季度新建住宅銷售價(jià)格和二手住宅銷售價(jià)格月度環(huán)比漲幅明顯回落，2019年1～10月，全國房地產(chǎn)開發(fā)投資109 603億元，同比增長10.3%，增速比1～9月回落0.2個(gè)百分點(diǎn)，其中，住宅投資80 666億元，增長14.6%，增速回落0.3個(gè)百分點(diǎn)，前三季度，滬深兩市共142家上市房企總營收合計(jì)為15 052.3億元，同比增長22.04%，增速較2018年同期減少5.02個(gè)百分點(diǎn)；歸母凈利潤合計(jì)為1 440.63億元，同比增長12.52%，增速較2018年同期大幅減少19.56個(gè)百分點(diǎn)，預(yù)計(jì)2019年房地產(chǎn)行業(yè)消耗的螺紋鋼比例與 2018 年相比下降10%左右[2]。

1.2 螺紋鋼企業(yè)的內(nèi)部環(huán)境分析

當(dāng)前我國螺紋鋼企業(yè)無論是在企業(yè)的資源方面還是企業(yè)的生產(chǎn)能力方面尚處于積累階段，由于新國標(biāo)的執(zhí)行，各大螺紋鋼企業(yè)均面臨生產(chǎn)轉(zhuǎn)型的陣痛，企業(yè)的核心競爭力尚且不足，并沒有形成一定的品牌優(yōu)勢(shì)以及生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，利潤空間逐步被壓縮，使得螺紋鋼企業(yè)的財(cái)務(wù)狀況發(fā)展趨勢(shì)不容樂觀，再加上螺紋鋼產(chǎn)品的生產(chǎn)種類較低，生產(chǎn)線較少，使得我國螺紋鋼企業(yè)的產(chǎn)能普遍較低，并不能夠形成規(guī)模優(yōu)勢(shì)。2019年，電爐鋼產(chǎn)能釋放和環(huán)保限產(chǎn)，電爐產(chǎn)能釋放對(duì)螺紋鋼的增加量為 500 萬t左右，因而造成了當(dāng)前我國螺紋鋼企業(yè)的內(nèi)部環(huán)境不容樂觀[3]。

2 螺紋鋼生產(chǎn)企業(yè)新技術(shù)

2.1 螺紋鋼生產(chǎn)企業(yè)新技術(shù)

基于棒線材短流程“低成本、高效率”的核心理念，針對(duì)棒線材螺紋鋼筋產(chǎn)線，有以下發(fā)展趨勢(shì)。

2.1.1 以直軋技術(shù)為代表的短流程生產(chǎn)模式

連鑄坯直接軋制包含三種情形：（1）常規(guī)加熱爐和感應(yīng)加熱方式同時(shí)存在；（2）無常規(guī)加熱爐，僅通過感應(yīng)加熱方式給連鑄坯補(bǔ)溫；（3）不采取任何加熱措施，而是利用連鑄坯自身的溫度直接進(jìn)入軋機(jī)進(jìn)行軋制。

無加熱直接軋制工藝的技術(shù)核心是在連鑄切割區(qū)，讓切割點(diǎn)位于凝固臨界點(diǎn)，將常規(guī)的切割點(diǎn)前移，提高連鑄坯自身溫度。如果直供輥道較長，可以加保溫罩，確保鋼坯到軋機(jī)入口的平均溫度能夠達(dá)到1 000 ℃左右，滿足軋制要求。國內(nèi)的宣鋼、陜西鋼鐵、廣西盛隆等均已實(shí)現(xiàn)直軋生產(chǎn)工藝，直軋工藝在顯著降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，對(duì)鋼坯質(zhì)量、生產(chǎn)管理等方面提出了更高的要求，直軋實(shí)踐證明：100%無缺陷鑄坯是難以實(shí)現(xiàn)的，加上受鋼軋匹配、生產(chǎn)調(diào)度等因素影響，實(shí)際生產(chǎn)中多少存在一些下線冷坯，所以在生產(chǎn)流程與加熱爐使用安排上，應(yīng)予以考慮。

2.1.2 以無頭軋制技術(shù)為代表的高效生產(chǎn)模式

無頭軋制技術(shù)EWR（Endless Welding Rolling）是在鋼坯軋制過程中，用移動(dòng)式焊機(jī)在加熱爐與第一道粗軋機(jī)之間，將進(jìn)入第一道粗軋機(jī)的鋼坯的尾部與剛剛從加熱爐出來的鋼坯頭部對(duì)接起來，從而實(shí)現(xiàn)鋼坯在連軋機(jī)中的連續(xù)軋制。該技術(shù)由于消除了兩根相鄰軋件之間的間隙時(shí)間，作業(yè)率提高3%以上，省去了軋件的切頭切尾，成材率比常規(guī)生產(chǎn)提高1%左右，減少了溫度較低的軋件頭、尾部分對(duì)軋輥和導(dǎo)衛(wèi)裝置的頻繁沖擊，減少了軋輥磨損，有利于軋機(jī)及其傳動(dòng)裝置的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，但是要求鋼坯表面質(zhì)量和斷面幾何形狀的一致性必須穩(wěn)定，否則焊機(jī)難以適應(yīng)。這也是影響無頭軋制技術(shù)推廣的最大限制因素，目前國內(nèi)新疆八一鋼廠、漣源鋼廠、邢臺(tái)鋼廠已實(shí)現(xiàn)了無頭焊接的連續(xù)軋制[4]。

2.2 以細(xì)晶粒技術(shù)為代表的低成本生產(chǎn)模式

2.2.1 高線細(xì)晶盤螺

與普通熱軋帶肋鋼筋相比，細(xì)晶粒鋼筋要求在控軋和控冷工藝條件下實(shí)現(xiàn)晶粒度不粗于9級(jí)，且不得有影響使用性能的其他組織（如基圓上出現(xiàn)的回火馬氏體組織）存在，達(dá)到細(xì)晶粒鋼筋的這兩個(gè)條件必須設(shè)計(jì)合理的軋制工藝參數(shù)。

石橫特鋼高線以普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q215B化學(xué)成分為基礎(chǔ)，適當(dāng)提高C含量，利用控軋控冷工藝在高速線材生產(chǎn)線上完全能夠生產(chǎn)出符合國標(biāo)要求的HRBF400細(xì)晶粒鋼筋。與采用Q235鋼生產(chǎn)HRBF400相比，由于Mn含量降低0.20%且不加V（普通抗震盤螺V含量0.027%），該細(xì)晶粒鋼筋具有更好的經(jīng)濟(jì)性，噸鋼成本降低35元/t。

2.2.2 棒材低溫軋制

國內(nèi)棒材采用低溫軋制技術(shù)已呈發(fā)展趨勢(shì)，低溫軋制就是將鋼坯加熱到低于常規(guī)加熱溫度。在低于常規(guī)熱軋溫度下進(jìn)行的軋制，更確切的說是中溫軋制，其主要目的是為了大幅度降低坯料加熱所耗燃料、減少金屬燒損。

采用900 ℃左右低溫軋制，與1 050 ℃常規(guī)軋制相比，燃耗成本可降低15元/t。連鑄坯加熱時(shí)的氧化鐵皮明顯減少，燒損下降了0.2%左右，可降低成本5.5元/t。但是，降低軋制溫度，軋機(jī)能耗要上升，軋機(jī)電耗上升幅度平均為15%，軋機(jī)噸鋼電耗上升8 kWh/t，總體平衡后，噸鋼可節(jié)約能源16元左右。

2.2.3 棒材控軋控冷細(xì)晶粒生產(chǎn)技術(shù)

鋼筋混凝土用鋼第2部分熱軋帶肋鋼筋（GB/T l499.2—2018）標(biāo)準(zhǔn)中定義：細(xì)晶粒熱軋鋼筋即在熱軋過程中，通過控軋和控冷工藝形成的細(xì)晶粒鋼筋，其金相組織主要是鐵素體加珠光體，不得有影響使用性能的其他組織(如回火馬氏體)存在，晶粒度不粗于9級(jí)，采用細(xì)晶粒生產(chǎn)工藝是新一代鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的重要發(fā)展方向，近年來超細(xì)晶理論及其應(yīng)用技術(shù)已取得突破性進(jìn)展，各鋼廠在降低微合金加入量的基礎(chǔ)上考慮“水代合金”生產(chǎn)細(xì)晶粒鋼筋的低成本生產(chǎn)方案，通過控軋控冷工藝獲得超細(xì)組織，在不增加合金含量的基礎(chǔ)上大幅提高鋼材性能，其特點(diǎn)是在提高強(qiáng)度的同時(shí)，還能保持韌性和塑性不降低。因此，挖掘細(xì)晶強(qiáng)化潛力、提高產(chǎn)品檔次、降低成本，逐步成為各企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的方向和普遍采用的技術(shù)路線，其主要原理為：在穩(wěn)定奧氏體區(qū)域或亞穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行軋制，然后控制冷卻，以獲得細(xì)晶粒鐵素體與珠光體組織，進(jìn)而提高鋼的強(qiáng)度和韌性。目前，國內(nèi)的首鋼水鋼、陜西龍門鋼鐵、東華鋼鐵、鑫達(dá)鋼鐵等均具備細(xì)晶粒鋼生產(chǎn)技術(shù)。

2.2.4 以多線切分技術(shù)為代表的高產(chǎn)模式

當(dāng)前國內(nèi)熱軋帶肋鋼筋主流切分工藝為：10螺12螺四線切分，14螺16螺三線切分，18-22螺兩線切分。國內(nèi)各鋼企已能夠?qū)崿F(xiàn)2～4線切分穩(wěn)定生產(chǎn)，5線6線切分也有嘗試。我國的多線切分技術(shù)已走在世界前列，首鋼水鋼、山東石橫特鋼、新余鋼鐵、新疆八鋼等在螺紋鋼切分生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)了規(guī)格產(chǎn)量提升，按照全規(guī)格平均日產(chǎn)提高30%計(jì)算，噸鋼成本可降低8～10元。

2.3 未來棒線材產(chǎn)線建設(shè)方案

近幾年來，棒線材領(lǐng)域的新技術(shù)、新工藝發(fā)展迅猛，各大高校、企業(yè)紛紛開展節(jié)能降耗、低成本高效率等方面的研究和轉(zhuǎn)化，國內(nèi)新上的一些棒線材產(chǎn)線在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)積極探討或投入諸如鋼坯直軋、無頭軋制、高速棒材等新技術(shù)，使棒線材發(fā)展呈現(xiàn)出日新月異的勢(shì)頭，始終屹立于鋼鐵技術(shù)的前沿。

基于棒線材短流程“低成本、高效率”的核心理念，針對(duì)棒線材螺紋鋼筋產(chǎn)線提出建設(shè)方案，具體見表1。

表1 基于短流程理念的棒線材產(chǎn)線建設(shè)

3 螺紋鋼發(fā)展方向展望

3.1 新材料技術(shù)在棒材生產(chǎn)中的應(yīng)用

隨著新材料和新工藝的不斷發(fā)展，對(duì)現(xiàn)代軋機(jī)和軋輥的設(shè)計(jì)以及使用產(chǎn)生了巨大的影響，高生產(chǎn)率和熱能的充分利用是今后發(fā)展的目標(biāo)。為了極大限度地提高軋機(jī)生產(chǎn)效率，新一代軋輥工藝材料越來越多被用于現(xiàn)代軋機(jī)，如：高速鋼、高硼高速鋼、碳化物、粉墨合金等等。新型材料軋輥不僅耐磨性好，而且膨脹系數(shù)大、導(dǎo)熱性好、淬透性好，尤其是高溫時(shí)的紅硬性。新型材料軋輥與傳統(tǒng)軋輥相比，單槽過鋼量高，節(jié)省了換輥、換槽時(shí)間，提高了軋機(jī)作業(yè)率，減少了軋輥消耗，降低了生產(chǎn)成本，尤其在軋制棒材和螺紋鋼時(shí)對(duì)負(fù)偏差控制十分有利，從而提高了鋼廠的綜合效益[5]。

3.2 產(chǎn)業(yè)鏈的延伸與控制

為加強(qiáng)客戶粘性并確保將可靠、一流、高質(zhì)量的產(chǎn)品交付給客戶，通過關(guān)聯(lián)及合作的深加工企業(yè)，在銷售半徑范圍內(nèi)組建裝配式住宅、鋼筋深加工等工廠，進(jìn)行來料加工、定制化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工地螺紋鋼批量折彎、攻絲等，減少工地鋼筋加工棚工作強(qiáng)度及出現(xiàn)的質(zhì)量問題，通過控股或參股下游產(chǎn)業(yè)鏈，不僅牢牢地抓住了客戶的“胃”，更可直接快速地了解客戶的需求，并對(duì)自身的生產(chǎn)和研發(fā)體系形成了良性的驅(qū)動(dòng)作用[6]。

3.3 智能制造和自動(dòng)控制的應(yīng)用

新一代信息技術(shù)將重塑包括鋼鐵行業(yè)在內(nèi)的眾多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，通過信息化、智能化改造可以有效提升企業(yè)的能源管控水平和降低污染物排放量，從而助推行業(yè)綠色發(fā)展。鋼鐵行業(yè)是自動(dòng)化程度較高的流程行業(yè)，擁有豐富的應(yīng)用場景，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)特別是5G 技術(shù)在推動(dòng)鋼鐵行業(yè)智能化改造方面前景廣闊，螺紋鋼企業(yè)應(yīng)用比較成熟的自動(dòng)控制技術(shù)有：自動(dòng)化煉鋼、加熱爐自動(dòng)燃燒、TMCP精確控制系統(tǒng)、智能天車入庫管理等。

3.4 下游產(chǎn)業(yè)變革促使螺紋鋼生產(chǎn)銷售模式轉(zhuǎn)變

國家正在全國范圍大力推廣裝配式住宅，制定了一系列裝配式住宅設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收規(guī)范，提出用 10 年左右的時(shí)間，使裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到 30%，解決了傳統(tǒng)建筑方式普遍存在的滲漏、不隔音、不隔熱、精度差等 “質(zhì)量通病”，而施工周期僅為傳統(tǒng)建筑方式的1/3左右，高層建筑含精裝修可在一年以內(nèi)全部完成；時(shí)間短，用人少，綜合成本降低，真正可控。裝配式住宅技術(shù)具有施工組配效率高、預(yù)制構(gòu)件精度高、住宅質(zhì)量有保證等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又符合“節(jié)能環(huán)保，綠色生活”的主題，將成為我國建筑領(lǐng)域的新熱點(diǎn)、新應(yīng)用，有廣闊的應(yīng)用前景，這為高強(qiáng)和大規(guī)格螺紋鋼發(fā)展提供了發(fā)展機(jī)遇。

3.5 發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)作用，助鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

近年來，國家相繼發(fā)布了《工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》《鋼鐵工業(yè)調(diào)整升級(jí)規(guī)劃（2016—2020年）》等文件，推動(dòng)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、綠色化發(fā)展。創(chuàng)新發(fā)展是構(gòu)建高質(zhì)量鋼鐵工業(yè)的必然要求，而標(biāo)準(zhǔn)能夠高度提煉科研創(chuàng)新成果，可作為創(chuàng)新發(fā)展的引領(lǐng)力和推動(dòng)力，有助于科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力?！皹?biāo)準(zhǔn)化+”的門檻效應(yīng)，可在推動(dòng)去產(chǎn)能、去庫存、去杠桿、降成本、補(bǔ)短板過程中發(fā)揮技術(shù)支撐作用。

4 結(jié)束語

在鋼鐵行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的推動(dòng)下，螺紋鋼企業(yè)通過淘汰落后產(chǎn)能，提倡采用先進(jìn)產(chǎn)能和節(jié)能環(huán)保，鼓勵(lì)電爐鋼發(fā)展的產(chǎn)能置換，使得螺紋鋼新產(chǎn)線的工藝技術(shù)得到巨大發(fā)展；下游行業(yè)的需求變化對(duì)螺紋鋼市場的發(fā)展也產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，隨著國家京津冀協(xié)同發(fā)展、長三角一體化發(fā)展、粵港澳大灣區(qū)建設(shè)、扎實(shí)推進(jìn)雄安新區(qū)和長江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)等國家基建項(xiàng)目的推進(jìn)，2020年螺紋鋼需求將同比增加2%左右，因此，如何在滿足產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)成本、利潤及智能化的創(chuàng)新突破，將是螺紋鋼生產(chǎn)企業(yè)永恒的主題。