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摘  要：B型鋼專利產(chǎn)品（專利號(hào)200620091217.9 ），除鋼結(jié)構(gòu)大量應(yīng)用外，在機(jī)械制造、石油化工、節(jié)能住宅、門(mén)窗家具、裝飾裝潢、電纜橋架、廣告牌匾、公路建設(shè)、汽車(chē)制造、集裝箱、鐵道車(chē)輛、橋梁、鋼板樁、輸電鐵塔、貨架、電梯導(dǎo)軌、龍骨、蔬菜大棚、農(nóng)業(yè)機(jī)械、倉(cāng)儲(chǔ)、家具及防火設(shè)備等行業(yè)有著更廣泛的應(yīng)用。利用B型鋼低成本開(kāi)發(fā)節(jié)能住宅建筑市場(chǎng),產(chǎn)品有國(guó)家法律保護(hù)和專利技術(shù)屏蔽，具有極強(qiáng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，分房地產(chǎn)行業(yè)的利潤(rùn)，得政府節(jié)能住宅獎(jiǎng)勵(lì)基金，掙鋼材市場(chǎng)差價(jià)，賺鋼企銷售返利，一舉三得。B型鋼環(huán)保、節(jié)能、超輕、耐蝕、萬(wàn)能、經(jīng)濟(jì)，顯現(xiàn)百億的市場(chǎng)前景。

關(guān)鍵詞：B型鋼專利；鋼材深加工；冷彎型鋼；節(jié)能建筑；

1 B型鋼技術(shù)經(jīng)濟(jì)背景

圍繞國(guó)家戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)，節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車(chē)，提出的新需求，B型鋼把鋼鐵板材高強(qiáng)材料、輕量技術(shù)、基礎(chǔ)工藝三者之間的有機(jī)結(jié)合，形成與上下游配套產(chǎn)業(yè)鏈，組成產(chǎn)品系列。

中國(guó)是全球最大的粗鋼生產(chǎn)國(guó)和最大的鋼鐵消費(fèi)市場(chǎng)，2010年中國(guó)粗鋼產(chǎn)量6.3億噸，占全球44.3%，為鋼鐵制品的發(fā)展提供了豐富的資源，也為鋼材的生產(chǎn)銷售帶來(lái)了壓力，這是發(fā)展冷彎型鋼的大好機(jī)遇?，F(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，必將帶動(dòng)冷彎型鋼的快速發(fā)展。由于冷彎材料環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，品種越來(lái)越多，檔次越來(lái)越高，應(yīng)用越來(lái)越廣泛，已經(jīng)列為國(guó)家十二五重點(diǎn)發(fā)展規(guī)劃，歐洲各國(guó)的冷彎型鋼每年以5-10%的速度增長(zhǎng)，已經(jīng)為我們提供了成功的經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)寶鋼、鞍鋼、本鋼巨資興建百萬(wàn)噸高強(qiáng)度板帶鋼生產(chǎn)線，為B型鋼生產(chǎn)提供了更加適合的原材料。

圖1 B型鋼圖片(B型鋼及冷彎制造工藝)

近兩年市場(chǎng)上單一鋼材的流通商絕大部分都盈利不佳，所以轉(zhuǎn)型是大勢(shì)所趨。已經(jīng)出現(xiàn)了兩種趨向：一部分貿(mào)易商轉(zhuǎn)戰(zhàn)資本市場(chǎng)，用鋼材貿(mào)易這個(gè)“殼”套出大筆資金后，投向房地產(chǎn)、期貨、股票市場(chǎng)等領(lǐng)域；一部分貿(mào)易商開(kāi)始選擇做好、做細(xì)增值服務(wù)、延伸產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)促進(jìn)盈利，促進(jìn)鋼鐵業(yè)與下游產(chǎn)業(yè)的融合。

B型鋼以材料高強(qiáng)化引導(dǎo)鋼鐵企業(yè)扁平材技術(shù)進(jìn)步和品種開(kāi)發(fā)；

B型鋼以產(chǎn)品輕量化為技術(shù)開(kāi)發(fā)重點(diǎn)，引導(dǎo)冷彎型鋼行業(yè)科技進(jìn)步和科技創(chuàng)新，帶動(dòng)冷彎型鋼行業(yè)產(chǎn)品與產(chǎn)業(yè)升級(jí)；

B型鋼以生產(chǎn)專業(yè)化、銷售超市化為導(dǎo)向，促進(jìn)冷彎型鋼企業(yè)實(shí)現(xiàn)良性競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展；

B型鋼以大量、精密、高強(qiáng)冷彎型鋼產(chǎn)品推進(jìn)結(jié)構(gòu)輕量化技術(shù)應(yīng)用，為社會(huì)節(jié)約材料、節(jié)省資源、節(jié)能降耗做出了貢獻(xiàn)。

2 B型鋼在鋼結(jié)構(gòu)節(jié)能住宅建筑領(lǐng)域市場(chǎng)潛力巨大

    目前我國(guó)建筑用鋼占整個(gè)用鋼量才3%到5%左右，發(fā)達(dá)國(guó)家占到18%，甚至到25%。而在我國(guó)現(xiàn)有的住宅中，鋼結(jié)構(gòu)住宅所占比例還不到1%，與國(guó)際50%~60%的鋼結(jié)構(gòu)住宅比例還相距甚遠(yuǎn)，是鋼企的大市場(chǎng)。鋼結(jié)構(gòu)的自重輕，建筑可利用面積大，就是使用面積和建筑面積之比，鋼筋混凝土70%左右，鋼結(jié)構(gòu)達(dá)到85%，鋼結(jié)構(gòu)可再生，可循環(huán)，是綠色建筑，所以鋼結(jié)構(gòu)具有發(fā)展優(yōu)勢(shì)。

據(jù)計(jì)算，鋼結(jié)構(gòu)住宅，每平方米建筑的鋼材使用量為100kg～120kg左右，使用的各種建筑材料的碳排放量為480kg/m2，而混凝土結(jié)構(gòu)住宅的建筑材料碳排放為740.6 kg/m2。 在房屋使用過(guò)程中，由于其采用節(jié)能設(shè)計(jì)，房子的保溫節(jié)能效果好，鋼結(jié)構(gòu)的拆除需要較少的人力和動(dòng)力，而且大量的材料可以循環(huán)利用。

內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力劇增，直接占領(lǐng)終端市場(chǎng)，打造終生用戶，是競(jìng)爭(zhēng)中取勝的有效方法之一，鋼結(jié)構(gòu)住宅有利于住宅產(chǎn)業(yè)化，國(guó)際社會(huì)推行碳關(guān)稅，都要求通過(guò)工業(yè)化生產(chǎn)的方式建造住宅降低能耗。如果房地產(chǎn)行業(yè)住宅產(chǎn)業(yè)化的比例達(dá)到10%，每年減少的污水排放將相當(dāng)于10個(gè)西湖水的總量，減少木材砍伐相當(dāng)于9000公頃森林，節(jié)約用電相當(dāng)于葛洲壩水電站一個(gè)月的發(fā)電量。

目前，我國(guó)城鄉(xiāng)住宅竣工建筑面積每年都超過(guò)10億m2。但是,這些巨大建設(shè)成就是以高能耗、高污染為代價(jià)取得的。建筑運(yùn)行能耗約占我國(guó)全社會(huì)總能耗的30%左右。

據(jù)權(quán)威部門(mén)測(cè)算，到2020年，如果城鎮(zhèn)住宅建筑全部達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，每年可節(jié)省335億噸標(biāo)準(zhǔn)煤：約相當(dāng)1998年到2002年5年新

增電力裝機(jī)容量的總和；相當(dāng)于4 5個(gè)三峽大壩的發(fā)電量；相當(dāng)于國(guó)家每年可減少電力建設(shè)投資約1萬(wàn)億元的能耗行業(yè)。現(xiàn)在，我國(guó)正處于城鎮(zhèn)化階段，住宅需求旺盛，全國(guó)年新建住宅面積約20億m2，如年竣工面積5%采用鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算，我國(guó)城市每年鋼結(jié)構(gòu)住宅的建筑面積約1億平方米，相對(duì)于每年20億m2的住宅面積只占很小一部分。我國(guó)存在農(nóng)村、城鎮(zhèn)住宅、別墅 “0”鋼構(gòu)，抗震、保溫性能差等問(wèn)題亟待解決，鋼材市場(chǎng)潛力無(wú)限。

住建部、鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)正在對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)住宅的試點(diǎn)工程、科研項(xiàng)目和產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目的稅收、資金、項(xiàng)目審批等方面，建議國(guó)家給予扶持和傾斜政策。太陽(yáng)能發(fā)電建筑一體化，國(guó)家財(cái)政一度電補(bǔ)助兩毛錢(qián)就是政策之一。

3  B型鋼薄壁輕鋼系列標(biāo)準(zhǔn)、代表產(chǎn)品規(guī)格及專利概況

B型鋼適用冷彎型鋼國(guó)家冶金標(biāo)準(zhǔn)，包括：

GB/T 6723-2008  通用冷彎開(kāi)口型鋼尺寸、外形、重量及允許偏差;

GB/T 6725-2008    冷彎型鋼;

GB/T 6728-2002    結(jié)構(gòu)用冷彎空心型鋼尺寸、外形、重量及允許偏差。

B型鋼節(jié)能住宅金屬骨架構(gòu)件專利(200620091217.9)和節(jié)能墻體專利(201029000022.2)，為鋼結(jié)構(gòu)節(jié)能建筑，打造鋼材終生用戶，實(shí)現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化，推廣城市和鄉(xiāng)村鋼結(jié)

構(gòu)住宅建設(shè)做了基礎(chǔ)性工作，為屋頂非晶硅太陽(yáng)能電站建設(shè)，提供骨架材料，助力住宅從社會(huì)能耗大戶轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電造能大戶。

 

本實(shí)用新型說(shuō)提出的B型鋼金屬成型構(gòu)件的兩端采用的是中空柱體和對(duì)接平面的結(jié)構(gòu)，兩個(gè)中空柱體通過(guò)平面連接后可相互支持，以提高其承載能力和抗剪切能力，特別是在用其作砌筑建筑物柱或梁時(shí)，混凝土可灌注到中空柱體內(nèi)，可與混凝土共同承載外力，所以，該種構(gòu)件可節(jié)省鋼材；另外，該種構(gòu)件很方便組合使用，增加其承載能力。

4  B型鋼環(huán)保、節(jié)能、超輕、耐蝕、經(jīng)濟(jì)、萬(wàn)能用途簡(jiǎn)介

B型鋼是因?yàn)闃?gòu)件的橫切面的形狀，與大寫(xiě)字母B相似而得名。是使用高屈服強(qiáng)度(500MPA以上)的鍍鋅、冷軋、彩涂、熱軋鋼帶，經(jīng)過(guò)輥壓冷彎成型。與H型鋼、C型鋼、Z型鋼不同的是，B型鋼更具有節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、超輕、萬(wàn)能、耐蝕的特點(diǎn)。

4.1超 輕

B型鋼是使用高強(qiáng)度0.5～1.5毫米的冷軋、鍍鋅、彩涂、熱軋鋼帶（3毫米以上），運(yùn)用專利技術(shù)輥壓而成形的金屬構(gòu)件，與向同重量的冷彎C型鋼相比，彎曲強(qiáng)度提高60%。與熱軋型鋼相比較，在相同截面面積的情況下，回轉(zhuǎn)半徑可增大50～60％，截面慣性矩可增大0.5～3.0倍，因而能較合理地利用材料強(qiáng)度；與普通鋼結(jié)構(gòu)（即由傳統(tǒng)的工字鋼、槽鋼、角鋼和鋼板制作的鋼結(jié)構(gòu)）相比較，可節(jié)約鋼材30%～50％左右。

4.2節(jié)能

 B型鋼采用高屈服強(qiáng)度(500MPA以上),厚度為0.5～2.5mm的鍍鋅、冷軋、彩涂、熱軋鋼帶（3mm以上）輥壓冷彎成型。很多超輕鋼結(jié)構(gòu)建筑、樓盤(pán)外墻裝飾掛板、高速公路護(hù)欄、廣告牌骨架，因?yàn)闆](méi)有適合的型材，而使用熱軋或冷彎角鋼、槽鋼、方管，自重增加，防腐性能低，浪費(fèi)鋼材和能源。

4.3環(huán)保

B型鋼及其配套部件可以優(yōu)越地替代C型鋼、Z型鋼、矩形鋼管、方木梁柱，在同等抗彎強(qiáng)度條件下，比木方還輕，無(wú)限長(zhǎng)度優(yōu)勢(shì)更是木方無(wú)法比擬的，在與木方、水泥墻面、鋼材連接方面，比其他型材更加方便。廢舊B型鋼可再生循環(huán)使用，可節(jié)省大量木材，減少森林砍伐量。

 

4.4經(jīng) 濟(jì)

 B型鋼單體或?qū)ΨQ組合使用，可替代其它型鋼做梁柱使用，用途廣泛，節(jié)省鋼材20%。B型鋼同等強(qiáng)度條件下，比其他金屬型材單體輕，運(yùn)輸和安裝輕便，工作人員用手工就可以搬運(yùn)，省去吊裝設(shè)備?？晒?jié)省建安、運(yùn)輸費(fèi)用接近30%。

 

4.5萬(wàn)能

 B型鋼可以改變型號(hào)或改變公稱長(zhǎng)度尺寸替代方木和其他型材，截面經(jīng)濟(jì)合理，節(jié)省材料，品種繁多，產(chǎn)品表面光潔，外觀好，尺寸精確，生產(chǎn)中還可與沖孔等工序相配合，以滿足不同的需要。用B型鋼可做出重量更輕的超輕鋼結(jié)構(gòu)、公路護(hù)欄板、電纜橋架、包裝托盤(pán)托架。

4.6耐蝕

 B型鋼還可用鍍鋅、鍍鋁、彩涂鋼帶輥壓冷彎成型，防銹性能高，可達(dá)到100年不腐蝕。

5 B型鋼薄壁輕鋼成型工藝流程

5.1工藝流程

開(kāi)卷----校平----成型----在線焊接----鋸切----出料

5.2冷彎工藝孔型

圖8為B型鋼冷彎工藝孔型示意26道次

5.3生產(chǎn)線設(shè)備示意圖

設(shè)備組成：開(kāi)卷機(jī)、校平機(jī)、成型機(jī)、焊接裝置、鋸切機(jī)、出料架、電器控制系統(tǒng)

 

5.4生產(chǎn)線主要技術(shù)參數(shù)

1）適用板材:Q345-600MPA;

2）適用板厚:0.8-1.5mm;

3）過(guò)料寬度:500mm;

4）卷料內(nèi)徑:Φ610 mm;

5）線速度:3～5m/min.

6 B型鋼成型設(shè)備組成

6.1開(kāi)卷機(jī)

用于支撐鋼卷和鋼卷展開(kāi)。采用懸臂結(jié)構(gòu)，絲桿螺旋撐緊。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，無(wú)動(dòng)力開(kāi)卷。適應(yīng)范圍及技術(shù)參數(shù)：

料卷內(nèi)徑為φ610mm；料卷外徑為φ2000mm；適應(yīng)寬度為500mm；承載重量為≤10T。

6.2校 平

功能及結(jié)構(gòu)：將板料校平。夾送輥可自由升降，方便調(diào)整校平間隙。5輥校平，絲桿調(diào)節(jié)。適應(yīng)范圍及技術(shù)參數(shù)：板料厚度為0.8～1.5mm,進(jìn)料寬度為500mm。

6.3成型機(jī)

1）功能及結(jié)構(gòu)說(shuō)明為采用獨(dú)立機(jī)架（鑄鋼/球鐵），底座采用焊接結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)去應(yīng)力處理，設(shè)入口導(dǎo)料裝置，優(yōu)碳鋼輥軸，保證制件精度。軋機(jī)具有可換性，做到易調(diào)整、易操作。

2）主機(jī)傳動(dòng)模式為主電機(jī)→減速機(jī)→ 齒輪機(jī)扭矩分配→萬(wàn)向接頭→牌坊上下軋輥軸。

3）大軸直徑為約Ф60mm,電機(jī)功率：約22KW。

4）成型軋輥材質(zhì)為GCr15（滾珠鋼）。

5）成型道次為26道次。

6.4焊機(jī)結(jié)構(gòu)

采用滾焊機(jī)實(shí)現(xiàn)在線跟蹤自動(dòng)滾點(diǎn)焊,并滿足定寬的焊接位置要求。焊機(jī)各動(dòng)作采用PLC控制。焊接控制箱能實(shí)現(xiàn)焊接電流、焊接速度等工藝參數(shù)鎖定,并與全線電控系統(tǒng)聯(lián)鎖控制。焊接牢固、可靠，焊點(diǎn)處無(wú)明顯壓痕、虛焊及燒損現(xiàn)象。焊接后搭邊貼合效果好。相關(guān)參數(shù)：點(diǎn)焊間距為80±5mm；焊速為≥6 米/分鐘。

6.5鋸切機(jī)

該機(jī)為跟蹤鋸切，靠氣動(dòng)壓緊板料，隨板鋸切，氣動(dòng)復(fù)位。具有切削速度快，切削效率高等特點(diǎn)。切斷斷口變形量小，有毛刺。

6.6出料架

功能及結(jié)構(gòu)：由型鋼焊接、鍍鉻托輥裝配，

起到成品托料作用。

相關(guān)技術(shù)參數(shù)：共兩段，每段6m。

6.7電器控制系統(tǒng)功能及配置

整線采用PLC控制，人機(jī)界面顯示，制件

長(zhǎng)度數(shù)字設(shè)定，制件長(zhǎng)度可調(diào)整。硬件配置有配電柜操縱臺(tái)、配有測(cè)長(zhǎng)裝置；操作方式有手動(dòng)/自動(dòng)兩種。

7 B型鋼冷彎成型設(shè)備工藝要求

B型鋼金屬型材成型機(jī)，是一種電氣及械、液壓傳動(dòng)為一體的自動(dòng)化設(shè)備。整個(gè)底架由125mm×125mm的輕型焊接H型鋼材，和28毫米厚臺(tái)板焊接而成，基準(zhǔn)板也焊接在底架上，焊好后進(jìn)行時(shí)效處理以后，方可進(jìn)行加工。

7.1系統(tǒng)工作原理

成型切斷機(jī)的成型部分采用變頻器加遙控控制，具有無(wú)極調(diào)速和無(wú)線控制正反轉(zhuǎn)起停的優(yōu)點(diǎn)，操作非常方便。切斷部分由長(zhǎng)度檢測(cè)編碼器、定位開(kāi)關(guān)、PLC、伺服和觸摸屏等組成進(jìn)行控制；切斷部由分編碼器采樣，PLC根據(jù)觸摸屏設(shè)定的參數(shù)，對(duì)編碼器采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，指令伺服與成型機(jī)同步運(yùn)行，進(jìn)行定長(zhǎng)同步切割，從而完成成型工藝循環(huán)。

7.2制作技術(shù)參數(shù)

電機(jī)功率為22kw，變頻器22kw，電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)960r/min,可裝滾輪對(duì)數(shù)32對(duì)，電壓380Ｖ，中心高度1280mm左右，滾輪最大轉(zhuǎn)數(shù)，max 16r/min,外形尺寸14000mm×1200mm×1700mm，軸的有效使用長(zhǎng)度L2=500mm，軸能承受最大轉(zhuǎn)矩548.6n.m，相領(lǐng)軸間距L1=410mm，輸出轉(zhuǎn)矩276N.M，上下滾輪軸平行度0.08mm（任意方向）。滾輪安裝基準(zhǔn)直線度0.10mm，滾輪軸跳動(dòng)0.04mm，滾輪架工作臺(tái)平面度０.10mm。

8 B型鋼需要解決的問(wèn)題

8.1帶涂層標(biāo)準(zhǔn)少

目前標(biāo)準(zhǔn)基本為不帶涂層。帶涂層冷彎型鋼產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)幾乎沒(méi)有。

8.2沒(méi)有資金政策扶持

國(guó)家只要求開(kāi)發(fā)冷彎型鋼產(chǎn)品、新型高強(qiáng)材料應(yīng)用、結(jié)構(gòu)輕量化技術(shù)推廣、運(yùn)載工具節(jié)能降耗、新型高效鋼材開(kāi)發(fā)、鋼鐵板材深加工技術(shù)創(chuàng)新，卻沒(méi)有為冷彎型鋼企業(yè)提供節(jié)能減排、研發(fā)創(chuàng)新等提供資金政策扶持。

8.3專利新產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化速度慢

冷彎型鋼行業(yè)的企業(yè)一般都比較小，難于單獨(dú)支持開(kāi)展基礎(chǔ)研究及產(chǎn)品、技術(shù)、裝備的前期開(kāi)發(fā)。國(guó)家財(cái)政應(yīng)聯(lián)合金融機(jī)構(gòu)，建立財(cái)政扶持基金和風(fēng)險(xiǎn)投資基金，迅速將新成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)。