加大标准推广力度 扩大含钒高强钢筋应用
10月16日,四川省钒钛钢铁产业协会(简称:四川钒钛钢协)、钢铁研究总院联合举行热轧带肋钢筋质量抽查情况媒体通报会。会上,针对热轧带肋钢筋质量抽检情况和含钒抗震钢筋应用等有关问题,四川钒钛钢协有关负责人回答了记者的提问,并呼吁加大热轧带肋钢筋标准推广力度,扩大含钒高强抗震钢筋的应用。
四川钒钛钢协:以400MPa普通热轧钢筋为例,目前主要工艺路线包括钒微合金化、铌微合金化和细晶工艺。比较而言,含钒钢筋在连铸、加工方面具有独特优势,具备抗震性能优良、强屈比高、屈服强度波动范围小、延伸率高、弯曲性能好、低时效、易焊接等特性。研究表明,平均钒含量0.03%的VN微合金化400MPa级钢筋,在满足作为仲裁依据的宏观金相、截面维氏硬度和微观组织等检验方式方面,具有其它工艺方式无可替代的优势。另外,对抗震钢筋而言,性能稳定是关键指标。由于钒主要是在轧后冷却阶段析出,通过析出强化实现强度要求,因而对钢筋的生产工艺和设备没有特别要求。
模拟大地震场景,对钒微合金化、细晶和余热处理钢筋进行性能对比试验,结果表明,钒在钢筋中细小弥散的析出,促进疲劳循环过程中塑性变形均匀分布,使得钒微合金化钢筋表现出优异的抗震性能。
四川钒钛钢协:一是符合高质量发展及实现“双碳”要求。近年来,我国热轧带肋钢筋产量一直维持在2亿吨以上。据权威机构分析,利用钒微合金化将钢筋强度由400MPa提升到500MPa,理论上可节约15%-20%钢筋消耗量。同时,按照我国钢铁行业能源结构与平均能源消耗(0.54吨标煤/吨钢、1.89吨二氧化碳/吨钢)测算,可节约能源1.1亿吨/年以上标煤,可减少二氧化碳排放3.7亿吨/年以上,对于推动钢铁行业节能降碳具有积极作用。钢铁产业作为全国碳排放较高的行业之一,按照“双碳”目标,其减碳进程已步入稳步推进阶段,限产是其中的重要一步,这就需要以提质满足钢材使用量,利用加钒对钢材进行微合金化,既能提升钢筋强度,也可节约钢材消耗量。
二是我国抗震设防的现实需要。我国是地震多发区,在地震高发地区,为了使建筑物具备高于普通标准的抗震能力,改善钢筋的抗震性能尤为重要。热轧含钒高强钢筋,不但强度提高、安全储备加大,而且抗震性能优异。特别是铁路、机场、水电站等大型国家重点基建工程,以及高层建筑、桥隧、高速公路等关系国民经济安全的重点基建工程,应加大含钒热轧高强钢筋的使用。
总的来说,推广含钒高强抗震钢筋,是积极践行国家高质量发展战略,建设资源节约型、环境友好型社会的积极举措,既有利于提升建构物的质量安全,改善有效供给,又符合国家降低碳排放的要求。
四川钒钛钢协:全球钒资源储量丰富。据美国地质调查局发布的数据,全球已探明金属钒资源储量6300万吨,可开采量2217万吨。据国际钒技术委员会统计,2020年全球钒消耗量约为10.3万吨金属钒当量,以目前的消耗速度,全球现有可经济开采钒量可以使用200年。另据统计,全球钒年产能约32万吨V2O5当量,2020年产量约20万吨,产能利用率达62.5%左右。据悉,中国、澳大利亚、芬兰、瑞典等国家近期都有新开发钒项目的计划,产能会持续扩大。
我国钒资源丰富,主要集中在攀西、承德地区,新疆也有大量的钒钛磁铁矿资源,约占全球总资源的38%。此外,我国还具有大量的石煤资源,其中具备开采价值的品位0.8%以上达800万吨以上(折V2O5计),但限于环保政策及成本原因,每年产量约1万吨规模。
目前的产能和全球范围内钒项目的扩产或新建,完全可以在合理的价格水平满足热轧带肋钢筋生产的需求,以及具有潜力的全钒液流电池储能项目用钒的需求。
四川钒钛钢协:GB/T 1499.2-2018 《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》标准于2018年11月1日正式实施后,通过各方共同努力,贯彻效果明显。一是从“热轧带肋钢筋质量抽查和监督项目组”发布的数据可以看出,2016年抽查结果显示不合格率69%,2021年为28.9%。另一方面,从钒氮消耗也可以看出符合要求的钢筋比例增加。如2018年我国钢筋产量2.096亿吨,据不完全统计钒氮消耗量约为2.78万吨,吨钢筋钒氮消耗量为0.13公斤;2020年我国钢筋产量达2.664亿吨,据不完全统计钒氮消耗量约为4.95万吨,吨钢筋钒氮消耗量为0.18公斤,较2018年增幅达38.5%。
四川钒钛钢协:钒在热轧带肋钢筋中起析出强化作用,目前普遍采用钒氮微合金化。作为析出强化元素,在氮含量充足的情况下,螺纹钢中每0.01%V可带来25MPa强度增量。对400MPa级钢筋,平均吨钢钒氮加入量0.3公斤左右。按照目前市场价格15万元/吨钒氮,生产一吨合格的含钒钢筋,添加钒氮成本约45元。
四川钒钛钢协:钢筋混凝土用热轧钢筋作为量大面广的关键建筑材料,对建筑安全、使用寿命、资源节约等影响巨大。随着建筑向高层化、重型化、大跨度、多样化的方向发展,对钢筋综合质量的要求也越来越严格。近年来,在政府部门及相关单位努力推动下,我国建筑钢筋升级取得显著进展。但是,仍有不少企业片面追求利润而降低对质量的要求,致使相当高比例的不合格钢筋流入市场,给建筑物带来了严重的安全隐患。
热轧带肋钢筋新标准明确金相组织检验要求及其配套检验方法及相关技术要求,为各地方市场监管部门判断钢筋质量是否满足要求提供了快速、准确的科学途径。为此,四川钒钛钢协建议:
1)贯彻实施“热轧带肋钢筋新国标”是推动钢铁工业高质量发展的需要。坚持标准引领,推动高品质建筑钢材迈向中高端,坚定不移地推进贯新标工作,防止“逆合金化”。
2)建筑设计及施工单位要加大含钒高强度抗震钢筋使用。建议有关住建、交通、水利等部门,将质量保障度高的微合金化钢筋产品纳入重点工程项目、公共及基础设施项目设计规范,作为参与建筑工程招标评价的必要条件。在政府重点工程、公共及基础设施项目、地震多发地区及人员密集场所建筑物必须使用微合金高强度钢筋,质检、监理部门细化监督项目与内容,确保工程质量。
3)加大对不合格产品的抽查力度。市场监督管理部门要加大抽查监督力度,对不合格产品进行批评、曝光、严惩。支持市场监管部门牵头,有关行业协会等单位参加,与各地主要钢企、主要检验检测机构等相关单位组成联合监督或检查组,形成合力,对钢铁生产企业、钢材贸易商、钢材仓储企业、钢材加工企业、钢材消费终端等全流程各环节进行全覆盖监督和检查,多渠道进行抽查,坚决杜绝假冒伪劣、以次充好、投机取巧等行为,营造公平公正的市场竞争环境。
4)建议深入抽查研究钒在各规格钢筋中的更科学、合理的添加量,推动设立含钒钢筋的标准牌号及成分要求,充分发挥我国丰富的钒资源优势。