高强钢筋是指屈服强度达400MPa级及以上的螺纹钢筋，具有强度高、综合性能优等特点。用高强钢筋替代目前大量使用的335MPa级螺纹钢筋，平均可节约钢材12%以上。大力推广应用高强钢筋是建设资源节约型、环境友好型社会的重要举措，对推动钢铁工业和建筑业结构调整、转型升级具有重大意义。
1 天钢简介
天津钢铁集团有限公司（以下简称“天钢”）是集烧结、炼铁、炼钢、连铸、轧钢、金属制品生产工艺为一体的现代化钢铁联合企业。天钢坐落于美丽的海滨城市天津，公司始建于1935年，经过历代天钢人的不懈奋斗与艰苦创业，到2011年产能已达钢1100万t，铁1000万t，钢材和金属制品1000万t的规模，迈进千万吨级大型钢铁联合企业。主要产品包括宽厚板与中板等板材、圆钢与螺纹钢等棒材、优质高速盘条、连铸圆坯、角钢、带钢、金属制品等七大系列。
天钢通过科技引进与自主创新，形成独具特色的研发模式和管理体系，先后建成国家级企业技术中心、博士后工作站，拥有雄厚的研发团队，企业连续四年获得天津市技术创新先进企业。天钢产品在国内外市场享有很高的声誉，产品被广泛应用到长江三峡工程、京沪高铁等100多个重点工程，并销往欧盟、中东、东南亚、美洲等41个国家和地区。
2 高强钢筋国家推广计划
2011年10月25日，工业和信息化部印发了《钢铁工业“十二五”发展规划》，在质量目标中明确指出，到2015年底，高强钢筋的产量占螺纹钢筋总产量的80%，在建筑工程中使用量达到建筑用钢筋总量的65%以上。
为落实国务院关于节能减排的工作部署，2012年1月4日，住房和城乡建设部、工业和信息化部联合出台《关于加快应用高强钢筋的指导意见》。要求在建筑工程中加速淘汰335MPa级钢筋，优先使用400MPa级钢筋，积极推广500MPa级钢筋，并明确了加快应用高强钢筋路线图，即：
2012年底，在钢铁企业淘汰生产335MPa级螺纹钢筋。
2013年底，在建筑工程中淘汰使用335MPa级螺纹钢筋。
2015年底，高强钢筋的产量占螺纹钢筋总产量的80%，在建筑工程中使用量达到建筑用钢筋总量的65%以上。在2010年末已节材的基础上，每年可再减少钢材消耗1000万t左右，钢铁工业将增加经济效益近150亿元，相应减少铁矿石消耗1600万t，减少能源消耗600万t，减少二氧化碳排放2000万t。
3 现有主导产品
天钢本着以市场为先导，以客户为主体的经营理念，先后研发成功17个牌号的400MPa级、500MPa级的高强钢筋，代表品种有：
u 规格Φ10-Φ50mm的国标热轧带肋钢筋HRB400(E)、HRB500(E)
u 规格Φ10-Φ50mm的英标碳素钢钢筋460、460B、B500B
u 规格Φ25mm、Φ32mm的预应力混凝土用螺纹钢筋PSB785、PSB830
u 规格Φ20-Φ25mm的矿用锚杆钢HRB400、HRB500
u 规格Φ12-Φ40mm的余热处理钢筋KL400
u 规格Φ10-Φ40mm的澳标螺纹钢筋A500
u 规格Φ6-Φ12mm的盘螺钢筋HRB400(E)、HRB500(E)
螺纹钢筋产品尺寸精度高，力学性能优异，疲劳及松弛性能达到并超过国家标准，质量稳定、可靠。这些产品已成功应用于国家体育场、中央电视台、国家大剧院、京沪高铁等国家重点工程。图1、图2分别为直条螺纹钢筋产品和盘条螺纹钢筋产品。
天钢产品获得多项荣誉，主要有：钢筋混凝土用钢-热轧带肋钢筋HRB400荣获冶金产品实物质量金杯奖及冶金行业品质卓越产品奖；钢筋混凝土用钢-热轧带肋钢筋（英标）460B荣获冶金产品实物质量金杯奖及冶金行业品质卓越产品奖；预应力混凝土钢棒用热轧盘条荣获冶金产品实物质量金杯奖。
4 天钢高强钢筋生产工艺装备
天钢积极响应国家关于高强钢筋应用的发展规划，紧紧抓住天津市科学发展、和谐发展、率先发展的有利契机，利用装备优势，大力实施高强钢筋的推广与应用。天钢集团公司现有主要装备有：27万m2和19万m2大型原料场；360m2和265m2烧结机两台；3200m3和2000m3高炉两座；120t顶底复吹转炉3座；110t电炉两座；LF钢包精炼炉和VD真空精炼炉7座；方圆坯及板坯连铸生产线共7条；3500mm双机架中厚板生产线1条；2400mm双机架中板生产线1条；两条达涅利棒材生产线；摩根高速线材生产线两条。
天钢高强钢筋生产方式有棒材轧制和线材轧制两种，生产线主要设备均为国外进口，具备生产400MPa级及以上高强钢筋的能力。棒材轧机生产直条螺纹钢筋，主要规格为 Φ10mm-Φ50mm；线材轧机生产盘条螺纹钢筋，主要规格为 Φ6mm-Φ12mm。在生产实践和市场竞争中，高强钢筋生产工艺装备水平和轧制技术的优势日益显现。
4.1 高强直条螺纹钢筋轧制生产线
高强直条螺纹钢筋生产装备为“背靠背”式双棒材生产线，平行布置在同一车间内，设计年产量为75×2万t。该项目主要引进意大利达涅利公司轧制工艺和主体设备，意大利安萨尔多公司电气设备和自动化控制系统。图3为高强直条螺纹钢筋轧制生产线。
加热炉采用双蓄热步进式加热技术，既可保证烧钢温度均匀，又可实现低热值燃料高效燃烧。加热炉有效长度为22.388m，有效内宽为12.76m，加热能力160t/h，燃料为高炉和转炉混合气，出钢温度950-1180℃。
双棒材生产线轧机为意大利达涅利第五代短应力线、无牌坊、双支撑卡盘式轧机。具有刚度高，弹性变形小，操作灵活的特点，最大轧制速度18m/s。轧机构成为：6架平-立交替的粗轧、8架平-立交替的中轧、4架平-立交替的精轧机、2架二辊紧凑式减定径机。
两条生产线控轧控冷均采用了LTR-低温轧制技术和QTB-穿水冷却技术，可实现在线控制轧制和控制冷却。
自动化系统采用全数字交流传动系统和两级自动化控制系统，完成对全线轧机的微张力控制，保证棒材轧制的稳定性。通过DOS曲线图可对张力调节及故障进行分析，提高棒材产品尺寸精度控制和降低故障非计划停机时间。
4.2 高强盘条螺纹钢筋轧制生产线
高强盘条螺纹钢筋生产装备为两条高速线材轧制生产线，引进美国摩根公司设备及工艺技术。图4为高强盘条螺纹钢筋轧制生产线。
一高线始建于2007年，引进美国摩根公司第六代轧机，设计产量80万t，终轧保证速度为112m/s，最大终轧速度为135m/s。电气设备和电气控制系统引进德国西门子公司。加热炉为步进式双蓄热加热炉，燃料为高炉转炉混合煤气，加热炉有效面积为16.7m×24.18m，最大产量为150t/h。关键轧线设备（预精轧、精轧机、减定径机、吐丝机和打包机）引进摩根公司和瑞典桑德斯公司。粗中轧机组由12架轧机为平立交替布置的轧机组成，对轧件进行无扭轧制。预精轧机组由4架悬臂轧机和2架‘V’型45°无扭轧机组成。精轧机组由8架‘V’型45°无扭轧机组成。配备2架减径机和2架定径机。
二高线始建于1992年，引进美国摩根公司90年代向中国提供的第一套第五代轧机，2009- 2010年搬迁改造完毕，设计产量60万t，终轧保证速度100m/s，最大终轧速度120m/s。电气设备和电气控制系统引进瑞典ABB公司。加热炉为步进式双蓄热加热炉，燃料为高炉转炉混合煤气，加热炉有效面积为17.68m×13.2m，最大产量为110t/h。关键轧线设备（预精轧、精轧机、减定径机、吐丝机和打包机）引进摩根公司和瑞典桑德斯公司。轧机构成为：12架平/立交替的粗轧/中轧机、4架平/立交替的预精轧悬臂轧机和10架“V”型45°超重无扭精轧机。
5 高强钢筋生产技术集成创新
天钢高强钢筋生产线采用多项国内外先进技术，同时，集中科研力量进行工艺技术与工艺创新，研发出多项创新轧制技术。自主创新及集成创新达到70%以上，构建起高效率、低成本的生产运行系统。
5.1 高强直条螺纹钢筋轧线
1）切分轧制技术。先后自主研发了 Φ10mm、Φ12mm螺纹钢筋的四切分轧制技术，还包括Φ14-Φ20mm规格的三切分、二切分轧制技术。减少了轧制道次，提高小规格棒材的机时产量，使小规格热轧带肋钢筋的产量提高50%以上。
2）无扭轧制技术。全线轧机平-立交替布置，轧件在轧制过程中无需扭转，减少了事故发生率，提高产品的表面质量与尺寸精度。
3）低温轧制与控制冷却技术。实现以低合金钢和普碳钢为原料，达到生产高强螺纹钢筋的目标，目前最高级别可达830MPa级别。
4）在线的精调整技术。保证了高强钢筋外形尺寸的精确性。
5）国标螺纹采用微合金化技术。实现生产500MPa级别钢筋能力。
5.2 高强盘条螺纹钢筋轧线
1）顶交“V”型45°超重型无扭精轧机和减定径轧机可实现无扭微张力轧制。
2） 轧机采用“8 （精轧） + 4 （减定径）”布局，可实现低温控制轧制。具有生产率高、产品尺寸精度高、自由尺寸轧制的特点。
3）轧制水冷系统采用闭环反馈式，可实现温度的精确控制，保证吐丝温度控制在±10℃。
4）配备在线测径仪，轴向全方位动态旋转对线材成品进行测量，并随时反映成品的外径和椭圆度。
5）110m超长的斯太尔摩风冷线，16台大风量风机，可实现大规格、高强度盘条的控制冷却。
6）配备斯太尔摩控冷线连续测温反馈系统，使各钢种按照标准冷却曲线进行冷却，可使产品达到理想的金相组织和最优的力学性能。
6 开发构想
天钢为响应国家淘汰低强度钢筋，节约能源的战略规划，致力于建设资源节约型，环境友好型钢铁企业，坚持以减量化原则开发高强钢筋。
棒材主要研发方向为高强度、细晶粒、抗震性、耐蚀性。通过微合金化技术、控制轧制控制冷却技术、新一代超快速冷却技术等先进生产理念，研发国标螺纹600MPa级别以上，精轧螺纹930MPa级别以上等超高强度螺纹钢筋。为增加国际市场占有率，逐步研发美标螺纹、加标螺纹、澳标螺纹、英标螺纹等出口螺纹钢筋。加大其他特殊用途的螺纹钢筋研发力度，包括超高强度钢筋、耐火钢筋、耐蚀钢筋、防磁钢筋、高精度钢筋等。
高速线材主要研发方向是应用超强的控制轧制控制冷却装备减量化生产 Φ6-Φ12mm国标HRB400E、HRB500E抗震钢筋，600MPa级钢筋，研究开发英标、美标、德标、日标等不同外形尺寸、不同强度等级的出口螺纹钢筋，以满足国际市场对各种螺纹钢筋的需求。
信息来源：《世界金属导报》
