二級(jí)專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)輔導(dǎo):鋼結(jié)構(gòu)建筑與鋼材深加工

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1 國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)現(xiàn)狀
    寶鋼鋼結(jié)構(gòu)加工線起步較早(1985年),發(fā)展較快,年銷(xiāo)售總量進(jìn)入全國(guó)鋼構(gòu)業(yè)前三強(qiáng)。馬鋼以鋼結(jié)構(gòu)為主體的加工線在國(guó)內(nèi)具有一定優(yōu)勢(shì),具有較大規(guī)模的生產(chǎn)能力。武漢鋼鐵集團(tuán)金屬結(jié)構(gòu)公司是國(guó)內(nèi)從事工廠廠房、高層建筑、橋梁、輕型鋼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、非標(biāo)設(shè)備、壓力容器、普通和異型、大型組合鋼模板制作的大型專(zhuān)業(yè)廠家。首鋼集團(tuán)具有多家從事鋼結(jié)構(gòu)工程的公司,如首嘉鋼結(jié)構(gòu)公司、首鋼建設(shè)集團(tuán)金屬結(jié)構(gòu)廠、首鋼冶建公司和Acelor-首鋼鋼結(jié)構(gòu)公司等。萊鋼根據(jù)自身企業(yè)的產(chǎn)品特點(diǎn),成立萊鋼建設(shè)公司,以住宅鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)為主,采用研究開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)制造、施工維修、管理和社區(qū)建設(shè)、土地開(kāi)發(fā)一條龍的模式,組成專(zhuān)業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)房屋開(kāi)發(fā)公司,在國(guó)內(nèi)建筑業(yè)中具有一定影響。同時(shí),萊鋼泰達(dá)車(chē)庫(kù)有限公司是從事機(jī)械智能立體車(chē)庫(kù)研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、工程安裝和售后服務(wù)的專(zhuān)業(yè)化公司,在全國(guó)設(shè)9家分公司,瑞士設(shè)有一家子公司。這些鋼結(jié)構(gòu)加工業(yè)與鋼鐵主業(yè)形成了配套互動(dòng),優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈。
    鋼結(jié)構(gòu)建筑用型材的發(fā)展現(xiàn)代建筑采用鋼結(jié)構(gòu)越來(lái)越廣泛,目前使用較多的主要有建筑鋼結(jié)構(gòu)、橋梁鋼結(jié)構(gòu)和塔桅鋼結(jié)構(gòu),包括各種焊接圓管、方矩管、H型鋼等。現(xiàn)代一般的高層寫(xiě)字樓、體育場(chǎng)館、交通樞紐建筑都廣泛使用鋼結(jié)構(gòu),采用量通常一座建筑用數(shù)千噸至萬(wàn)噸鋼材,但是規(guī)格、形狀都比較復(fù)雜,需要專(zhuān)門(mén)的工廠進(jìn)行加工。以北京近年的建筑為例,北京國(guó)貿(mào)大廈為全鋼結(jié)構(gòu),用鋼量1.08萬(wàn)t,中厚板板厚35~85mm,其中50~60mm的占約50%;北京京港中心用鋼量1.77萬(wàn)t,板厚85mm;中關(guān)村金融中心用鋼1.3089萬(wàn)t,鋼板厚度20~70mm;北京電視中心用鋼3.367萬(wàn)t,除部分熱軋H型鋼外,主要采用焊接H型鋼和焊管,鋼板厚度為9~80mm。近年國(guó)外在發(fā)展大型鋼構(gòu)件上也不斷有新的進(jìn)步,如大型蜂窩H型鋼的使用,減少了鋼材的使用量,其完全是鋼材深加工的產(chǎn)物。
    2 鋼結(jié)構(gòu)建筑用涂鍍層鋼板的發(fā)展
    涂鍍層鋼板的發(fā)展是現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。以汽車(chē)為例,一般汽車(chē)全壽命為10年左右,采用普通冷軋板做車(chē)身,抗點(diǎn)蝕的壽命僅2~3年,采用鍍鋅板,車(chē)身壽命則可以達(dá)到10年,所以涂鍍層板的用量會(huì)越來(lái)越大。汽車(chē)、建筑、家電行業(yè)都是涂鍍層板的大用戶。彩涂板主要用于建筑行業(yè),少量用于裝飾和家電。建筑用彩涂板主要用作屋面板、屋頂、廠房外板等,大部分是經(jīng)過(guò)冷彎成型后使用。如果通過(guò)夾層、配套的其他環(huán)節(jié),則可生產(chǎn)成為整體的房屋。國(guó)外很多別墅完全是由大量的鍍鋅和彩涂板組成,其建設(shè)成本接近鋼混結(jié)構(gòu)房屋,但是裝配快、構(gòu)造靈活。因此,在目前國(guó)內(nèi)建筑用彩涂板市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的情況下,彩涂板的成型加工已成為產(chǎn)品增值延伸的有效途徑。
    目前,我國(guó)只有寶鋼2號(hào)熱鍍鋅線能生產(chǎn)鋅鐵合金產(chǎn)品,其它機(jī)組生產(chǎn)出的鍍鋅板鍍層種類(lèi)基本是純鋅。超深沖級(jí)和高強(qiáng)度級(jí)的只有寶鋼少量生產(chǎn),大多數(shù)機(jī)組只生產(chǎn)一般深沖級(jí)的。鋼板鍍層大多數(shù)為大鋅花、小鋅花、光整鋅花,無(wú)鋅花的目前還不能生產(chǎn)。鋅鋁、合金鍍層的鍍鋅板國(guó)外已大量應(yīng)用,國(guó)內(nèi)目前還不具備生產(chǎn)能力。
    彩涂板近年發(fā)展非常迅速,已建成的產(chǎn)能1500萬(wàn)t,正在建設(shè)的有400萬(wàn)t,形成了激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)局面,但是,國(guó)產(chǎn)彩涂板多為中低檔產(chǎn)品,高檔產(chǎn)品供應(yīng)不足,造成“大路產(chǎn)品滯銷(xiāo),高端產(chǎn)品進(jìn)口”的局面。在消費(fèi)領(lǐng)域中,我國(guó)彩涂板90%以上用于建筑,而國(guó)外彩涂板用于建筑的比例大約在50%~60%。高檔彩涂板市場(chǎng)廣闊,但生產(chǎn)高檔彩板的廠家不多,產(chǎn)量有限,有些產(chǎn)品尚屬空白,比如防靜電彩板、抗菌彩板、潔面熱鍍鋁鋅板等。
    鋼筋焊網(wǎng)的發(fā)展國(guó)內(nèi)鋼筋焊網(wǎng)加工雖起步較晚,但發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁,目前已建設(shè)的規(guī)模較大的焊網(wǎng)生產(chǎn)線有近20套,其中北京邢鋼焊網(wǎng)科技發(fā)展有限公司的生產(chǎn)規(guī)模,達(dá)到20萬(wàn)t。目前,邢鋼和首鋼鋼筋網(wǎng)產(chǎn)品已大量應(yīng)用于京津地區(qū)的建筑、地鐵、高速公路等工程,特別是在奧運(yùn)場(chǎng)館建設(shè)中也得到應(yīng)用。
    3 我國(guó)鋼材深加工行業(yè)現(xiàn)存的主要問(wèn)題
    我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量雄居世界第一,但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比,鋼材的深加工比重還較低,鋼材本身的附加值沒(méi)有得到提升,鋼鐵企業(yè)與下*業(yè)的發(fā)展結(jié)合還不夠緊密,使用鋼材的綜合成材率和勞動(dòng)生產(chǎn)率也比較低。據(jù)了解,世界發(fā)達(dá)國(guó)家鋼材的綜合深加工比可達(dá)50%以上,其中,線材達(dá)60%,棒材達(dá)到40%,管材達(dá)30%,板材達(dá)70%左右,而我國(guó)一般鋼材的深加工比僅為10%~15%左右。
    我國(guó)鋼材深加工產(chǎn)品主要集中在絲材類(lèi),板管類(lèi)無(wú)論在產(chǎn)量上還是在深加工產(chǎn)品中所占的比重都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家,如在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家冷彎型鋼比例可占到鋼材總量的5%,而我國(guó)僅為0.6%;發(fā)達(dá)國(guó)家鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量10%左右,而我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)制造量?jī)H占鋼材產(chǎn)量的3%左右。
    冷彎型鋼生產(chǎn)與裝備技術(shù)的發(fā)展
    冷彎型鋼是經(jīng)濟(jì)斷面型鋼的一種,由冷帶或熱帶經(jīng)輥式彎曲或模具成型加工而成。其表面精度高,斷面系數(shù)比熱軋型材高10%~40%,還具有輕型、經(jīng)濟(jì)、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),已用于多種行業(yè),如建筑業(yè)、汽車(chē)制造業(yè)等。鋼種從單一的普碳鋼向高強(qiáng)、耐候、耐火等鋼種發(fā)展。
    冷彎型鋼在國(guó)外建筑業(yè)中用途非常廣泛,被用作屋架、檁條、桁架、剛架、墻架、龍骨、屋面板、墻板、樓板、門(mén)窗乃至容器、管道、圍堰、鋼板樁、防波堤等。近年來(lái),冷彎型鋼組合而成的網(wǎng)殼、貨架、單層和多層房屋也得到了快速發(fā)展。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,建筑業(yè)是冷彎型鋼的第一大用戶,冷彎型鋼占鋼材總量的5%,建筑業(yè)用冷彎型鋼占冷彎型鋼總量的70%以上。冷彎型鋼應(yīng)用于建筑業(yè)的主要產(chǎn)品是結(jié)構(gòu)用冷彎方矩形管和建筑用結(jié)構(gòu)冷彎型鋼。
    從結(jié)構(gòu)力學(xué)和經(jīng)濟(jì)角度分析,冷彎型鋼和H型鋼結(jié)合應(yīng)用于建筑業(yè)是組合,可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)廠房和民用住宅建設(shè)的工廠化。
    隨著我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展,冷彎型鋼在我國(guó)將具有強(qiáng)大的生命力。用戶對(duì)冷彎型鋼的的認(rèn)識(shí)已大大提高,產(chǎn)品也逐漸被市場(chǎng)所接受。我國(guó)現(xiàn)有較大的200mm以上冷彎型鋼機(jī)組42套,全國(guó)冷彎型鋼生產(chǎn)能力達(dá)到1500萬(wàn)t,產(chǎn)品品種達(dá)到2000多種,但目前國(guó)內(nèi)大部分冷彎型鋼加工設(shè)備還不能達(dá)到質(zhì)量要求,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)尚不完善,深加工能力不足。國(guó)外冷彎型鋼品種達(dá)10000種以上,應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,而我國(guó)經(jīng)常生產(chǎn)的品種只有2000種,在專(zhuān)用品種上還有很大差距。