1 B型钢技术经济背景

围绕国家战略性新型产业，节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车，提出的新需求，B型钢把钢铁板材高强材料、轻量技术、基础工艺三者之间的有机结合，形成与上下游配套产业链，组成产品系列。中国是全球最大的粗钢生产国和最大的钢铁消费市场，2010年中国粗钢产量6.3亿吨，占全球44.3%，为钢铁制品的发展提供了丰富的资源，也为钢材的生产销售带来了压力，这是发展冷弯型钢的大好机遇。现在钢结构产业的发展，必将带动冷弯型钢的快速发展。由于冷弯材料环保、节能等优点，品种越来越多，档次越来越高，应用越来越广泛，已经列为国家十二五重点发展规划，欧洲各国的冷弯型钢每年以5-10%的速度增长，已经为我们提供了成功的经验。我国宝钢、鞍钢、本钢巨资兴建百万吨高强度板带钢生产线，为B型钢生产提供了更加适合的原材料。

图1 B型钢图片(B型钢及冷弯制造工艺)

近两年市场上单一钢材的流通商绝大部分都盈利不佳，所以转型是大势所趋。已经出现了两种趋向：一部分贸易商转战资本市场，用钢材贸易这个“壳”套出大笔资金后，投向房地产、期货、股票市场等领域；一部分贸易商开始选择做好、做细增值服务、延伸产业链来促进盈利，促进钢铁业与下游产业的融合。

B型钢以材料高强化引导钢铁企业扁平材技术进步和品种开发；

B型钢以产品轻量化为技术开发重点，引导冷弯型钢行业科技进步和科技创新，带动冷弯型钢行业产品与产业升级；

B型钢以生产专业化、销售超市化为导向，促进冷弯型钢企业实现良性竞争发展；

B型钢以大量、精密、高强冷弯型钢产品推进结构轻量化技术应用，为社会节约材料、节省资源、节能降耗做出了贡献。

2 B型钢在钢结构节能住宅建筑领域市场潜力巨大

目前我国建筑用钢占整个用钢量才3%到5%左右，发达国家占到18%，甚至到25%。而在我国现有的住宅中，钢结构住宅所占比例还不到1%，与国际50%~60%的钢结构住宅比例还相距甚远，是钢企的大市场。钢结构的自重轻，建筑可利用面积大，就是使用面积和建筑面积之比，钢筋混凝土70%左右，钢结构达到85%，钢结构可再生，可循环，是绿色建筑，所以钢结构具有发展优势。

据计算，钢结构住宅，每平方米建筑的钢材使用量为100kg～120kg左右，使用的各种建筑材料的碳排放量为480kg/m²，而混凝土结构住宅的建筑材料碳排放为740.6 kg/m²。 在房屋使用过程中，由于其采用节能设计，房子的保温节能效果好，钢结构的拆除需要较少的人力和动力，而且大量的材料可以循环利用。内外市场竞争压力剧增，直接占领终端市场，打造终生用户，是竞争中取胜的有效方法之一，钢结构住宅有利于住宅产业化，国际社会推行碳关税，都要求通过工业化生产的方式建造住宅降低能耗。如果房地产行业住宅产业化的比例达到10%，每年减少的污水排放将相当于10个西湖水的总量，减少木材砍伐相当于9000公顷森林，节约用电相当于葛洲坝水电站一个月的发电量。目前，我国城乡住宅竣工建筑面积每年都超过10亿m²。但是,这些巨大建设成就是以高能耗、高污染为代价取得的。建筑运行能耗约占我国全社会总能耗的30%左右。据权威部门测算，到2020年，如果城镇住宅建筑全部达到节能标准，每年可节省335亿吨标准煤：约相当1998年到2002年5年新增电力装机容量的总和；相当于45个三峡大坝的发电量；相当于国家每年可减少电力建设投资约1万亿元的能耗行业。现在，我国正处于城镇化阶段，住宅需求旺盛，全国年新建住宅面积约20亿m²，如年竣工面积5%采用钢结构计算，我国城市每年钢结构住宅的建筑面积约1亿平方米，相对于每年20亿m²的住宅面积只占很小一部分。我国存在农村、城镇住宅、别墅 “0”钢构，抗震、保温性能差等问题亟待解决，钢材市场潜力无限。

图2 B型钢在节能住宅领域应用实物(B型钢及冷弯制造工艺)

住建部、钢结构协会正在对于钢结构住宅的试点工程、科研项目和产业化项目的税收、资金、项目审批等方面，建议国家给予扶持和倾斜政策。太阳能发电建筑一体化，国家财政一度电补助两毛钱就是政策之一。

3  B型钢薄壁轻钢系列标准、代表产品规格及专利概况

B型钢适用冷弯型钢国家冶金标准，包括：

GB/T 6723-2008  通用冷弯开口型钢尺寸、外形、重量及允许偏差;

GB/T 6725-2008    冷弯型钢;

GB/T 6728-2002    结构用冷弯空心型钢尺寸、外形、重量及允许偏差。

B型钢节能住宅金属骨架构件专利(200620091217.9)和节能墙体专利(201029000022.2)，为钢结构节能建筑，打造钢材终生用户，实现住宅产业化，推广城市和乡村钢结构住宅建设做了基础性工作，为屋顶非晶硅太阳能电站建设，提供骨架材料，助力住宅从社会能耗大户转变为发电造能大户。

图3 B型钢代表产品横断面图(B型钢及冷弯制造工艺)

本实用新型说提出的B型钢金属成型构件的两端采用的是中空柱体和对接平面的结构，两个中空柱体通过平面连接后可相互支持，以提高其承载能力和抗剪切能力，特别是在用其作砌筑建筑物柱或梁时，混凝土可灌注到中空柱体内，可与混凝土共同承载外力，所以，该种构件可节省钢材；另外，该种构件很方便组合使用，增加其承载能力。

4  B型钢环保、节能、超轻、耐蚀、经济、万能用途简介

B型钢是因为构件的横切面的形状，与大写字母B相似而得名。是使用高屈服强度(500MPA以上)的镀锌、冷轧、彩涂、热轧钢带，经过辊压冷弯成型。与H型钢、C型钢、Z型钢不同的是，B型钢更具有节能、环保、经济、超轻、万能、耐蚀的特点。

4.1超轻

B型钢是使用高强度0.5～1.5毫米的冷轧、镀锌、彩涂、热轧钢带（3毫米以上），运用专利技术辊压而成形的金属构件，与向同重量的冷弯C型钢相比，弯曲强度提高60%。与热轧型钢相比较，在相同截面面积的情况下，回转半径可增大50～60％，截面惯性矩可增大0.5～3.0倍，因而能较合理地利用材料强度；与普通钢结构（即由传统的工字钢、槽钢、角钢和钢板制作的钢结构）相比较，可节约钢材30%～50％左右。

图4 B型钢C型钢力学检测示意图片(B型钢及冷弯制造工艺)

4.2节能

B型钢采用高屈服强度(500MPA以上),厚度为0.5～2.5mm的镀锌、冷轧、彩涂、热轧钢带（3mm以上）辊压冷弯成型。很多超轻钢结构建筑、楼盘外墙装饰挂板、高速公路护栏、广告牌骨架，因为没有适合的型材，而使用热轧或冷弯角钢、槽钢、方管，自重增加，防腐性能低，浪费钢材和能源。

表一 B型钢C型钢力学检验对比表

4.3环保

B型钢及其配套部件可以优越地替代C型钢、Z型钢、矩形钢管、方木梁柱，在同等抗弯强度条件下，比木方还轻，无限长度优势更是木方无法比拟的，在与木方、水泥墙面、钢材连接方面，比其他型材更加方便。废旧B型钢可再生循环使用，可节省大量木材，减少森林砍伐量。

图5 B型钢替代H型钢、C型钢、Z型钢的实物图片(B型钢及冷弯制造工艺)

4.4经济

B型钢单体或对称组合使用，可替代其它型钢做梁柱使用，用途广泛，节省钢材20%。B型钢同等强度条件下，比其他金属型材单体轻，运输和安装轻便，工作人员用手工就可以搬运，省去吊装设备。可节省建安、运输费用接近30%。

图6 B型钢在装饰装潢行业替代槽钢、角钢实物图片(B型钢及冷弯制造工艺)

4.5万能

B型钢可以改变型号或改变公称长度尺寸替代方木和其他型材，截面经济合理，节省材料，品种繁多，产品表面光洁，外观好，尺寸精确，生产中还可与冲孔等工序相配合，以满足不同的需要。用B型钢可做出重量更轻的超轻钢结构、公路护栏板、电缆桥架、包装托盘托架。

图7 B型钢做檩、桁、椽、檐、梁、柱的实物图片(B型钢及冷弯制造工艺)

4.6耐蚀

B型钢还可用镀锌、镀铝、彩涂钢带辊压冷弯成型，防锈性能高，可达到100年不腐蚀。

5 B型钢薄壁轻钢成型工艺流程

5.1工艺流程

开卷----校平----成型----在线焊接----锯切----出料

5.2冷弯工艺孔型

图8为B型钢冷弯工艺孔型示意26道次

图8 B型钢冷弯工艺孔型示意

5.3生产线设备示意图

设备组成：开卷机、校平机、成型机、焊接装置、锯切机、出料架、电器控制系统

图9 B型钢冷弯设备示意图片

5.4生产线主要技术参数

1）适用板材:Q345-600MPA;

2）适用板厚:0.8-1.5mm;

3）过料宽度:500mm;

4）卷料内径:Φ610 mm;

5）线速度:3～5m/min.

6 B型钢成型设备组成

6.1开卷机

用于支撑钢卷和钢卷展开。采用悬臂结构，丝杆螺旋撑紧。结构简单，操作方便，无动力开卷。适应范围及技术参数：

料卷内径为φ610mm；料卷外径为φ2000mm；适应宽度为500mm；承载重量为≤10T。

6.2校 平

功能及结构：将板料校平。夹送辊可自由升降，方便调整校平间隙。5辊校平，丝杆调节。适应范围及技术参数：板料厚度为0.8～1.5mm,进料宽度为500mm。

6.3成型机

1）功能及结构说明为采用独立机架（铸钢/球铁），底座采用焊接结构，经过去应力处理，设入口导料装置，优碳钢辊轴，保证制件精度。轧机具有可换性，做到易调整、易操作。

2）主机传动模式为主电机→减速机→ 齿轮机扭矩分配→万向接头→牌坊上下轧辊轴。

3）大轴直径为约Ф60mm,电机功率：约22KW。

4）成型轧辊材质为GCr15（滚珠钢）。

5）成型道次为26道次。

6.4焊机结构

采用滚焊机实现在线跟踪自动滚点焊,并满足定宽的焊接位置要求。焊机各动作采用PLC控制。焊接控制箱能实现焊接电流、焊接速度等工艺参数锁定,并与全线电控系统联锁控制。焊接牢固、可靠，焊点处无明显压痕、虚焊及烧损现象。焊接后搭边贴合效果好。相关参数：点焊间距为80±5mm；焊速为≥6 米/分钟。

6.5锯切机

该机为跟踪锯切，靠气动压紧板料，随板锯切，气动复位。具有切削速度快，切削效率高等特点。切断断口变形量小，有毛刺。

6.6出料架

功能及结构：由型钢焊接、镀铬托辊装配，起到成品托料作用。

相关技术参数：共两段，每段6m。

6.7电器控制系统功能及配置

整线采用PLC控制，人机界面显示，制件长度数字设定，制件长度可调整。硬件配置有配电柜操纵台、配有测长装置；操作方式有手动/自动两种。

7 B型钢冷弯成型设备工艺要求

B型钢金属型材成型机，是一种电气及械、液压传动为一体的自动化设备。整个底架由125mm×125mm的轻型焊接H型钢材，和28毫米厚台板焊接而成，基准板也焊接在底架上，焊好后进行时效处理以后，方可进行加工。

7.1系统工作原理

成型切断机的成型部分采用变频器加遥控控制，具有无极调速和无线控制正反转起停的优点，操作非常方便。切断部分由长度检测编码器、定位开关、PLC、伺服和触摸屏等组成进行控制；切断部由分编码器采样，PLC根据触摸屏设定的参数，对编码器采样数据进行比较，指令伺服与成型机同步运行，进行定长同步切割，从而完成成型工艺循环。

7.2制作技术参数

电机功率为22kw，变频器22kw，电机转数960r/min,可装滚轮对数32对，电压380Ｖ，中心高度1280mm左右，滚轮最大转数，max 16r/min,外形尺寸14000mm×1200mm×1700mm，轴的有效使用长度L₂=500mm，轴能承受最大转矩548.6n·m，相领轴间距L₁=410mm，输出转矩276N·M，上下滚轮轴平行度0.08mm（任意方向）。滚轮安装基准直线度0.10mm，滚轮轴跳动0.04mm，滚轮架工作台平面度０.10mm。

8 B型钢需要解决的问题

8.1带涂层标准少

目前标准基本为不带涂层。带涂层冷弯型钢产品的标准几乎没有。

8.2没有资金政策扶持

国家只要求开发冷弯型钢产品、新型高强材料应用、结构轻量化技术推广、运载工具节能降耗、新型高效钢材开发、钢铁板材深加工技术创新，却没有为冷弯型钢企业提供节能减排、研发创新等提供资金政策扶持。

8.3专利新产品产业化速度慢

冷弯型钢行业的企业一般都比较小，难于单独支持开展基础研究及产品、技术、装备的前期开发。国家财政应联合金融机构，建立财政扶持基金和风险投资基金，迅速将新成果转化为产业、产品优势。