中国冷弯型钢工业发展的现状与未来

冷弯型钢指用钢板或带钢在冷状态下弯曲成的各种断面形状的成品钢材。在某些情况下，冷弯型钢结构的用钢量与相同条件下的钢筋混凝土结构的用钢量相当，是一种经济断面钢材。近年来，冷弯成型行业发展迅速，已从钢铁深加工的一个小门类，发展成为钢铁深加工产品升级换代的重要阶梯。工业和信息化部在2011年启动了推进钢铁工业与下游产业合作计划，要求加强行业之间、专业之间的横向联系，特别是对国民经济有重要影响的一些行业，譬如，钢铁与建筑、钢铁与汽车、钢铁与家电、有色与IT等行业的联系与合作。本报自今日起分3次连载北京科技大学教授、中国钢结构协会冷弯型钢分会理事长韩静涛撰写的《中国冷弯型钢工业发展的现状与未来》一文，敬请关注!——编者
一、引言
人类文明和科学技术的飞速发展,带来了人们物质生活水平的快速提高。同时，自然资源的贫化和枯竭,环境污染的加剧又制约着这种进步。冷弯型钢作为环保、节能的新型结构材料已被人们所广泛接受，也是扁平类钢材产品深加工的主要方式。冷弯成形泛指将金属板材或带材通过连续辊式弯曲方法获得各种开口、闭口、宽幅变形断面金属型材的技术。采用冷弯成形技术生产的冷弯型钢可通过改变型材断面形状的方法，用相对较少的钢材承受更大的外载荷，是一种重要的经济断面高效钢材。冷弯型钢开拓了主要借助优化截面形状而不单纯依赖增加材料用量及改善材料性能来提高材料利用率的新途径,这对于节约能源和资源具有十分重要的意义,特别是对于我国这样一个发展中的国家而言,重视冷弯型钢这种经济断面高效钢材的开发和推广应用尤为重要。
随着结构轻量化和高强钢技术的发展，冷弯型钢产品的优势得到了充分的发挥，获得了钢铁行业的重视和用户行业的青睐。近年来，冷弯型钢在建筑业、汽车工业、轨道交通业等国民经济各领域获得了快速的发展，据悉，美国的建筑业用冷弯型钢已占其总用钢量的70%以上。
二、中国冷弯型钢行业发展现状
冷弯型钢的应用已有百余年历史，1838年,俄、美、英等国先后采用压力机或冷拔机生产单件冷弯型钢;1910年，美国发明了连续辊弯成形工艺，建造了世界上第一套冷弯型钢机组,世界从此进入了大规模工业化生产冷弯型钢的阶段。
我国的冷弯型钢生产始于20世纪30年代，上海的小作坊开始采用冲压和拉拔方式生产装潢用冷弯型钢，品种虽多但数量少。1958年10月，我国第一台专业化冷弯型钢机组在上钢十厂投产,主要服务于农机制造业。1960年初，因援外工程需要，冶金工业部在北京、上海、天津、鞍山及重庆等地，部署建设了5个冷弯型钢生产车间，生产出了一批冷弯型钢产品。由于“文革”的影响，原有的部署被打乱，天津、鞍山及重庆3台机组先后停产或转产，北京和上海两家也处于半停产状态，年生产量不足万吨。20世纪80年代,随着改革开放的不断深入,我国冷弯型钢产量稳步增长,设备生产能力不断扩大,品种日益增多,冷弯型钢生产从鞍山、上海、重庆扩大到华东、华北、东北等地区,服务范围也扩大到货车、客车、建筑门窗、公路护栏、货架、电器等行业,但都限于中小型机组,品种规格较少，达到1500万吨/年，产品达3000多种，钢种已从单一的普通碳钢向不锈钢、高强钢、耐火钢、耐候钢、复合钢发展。近十年来，我国冷弯型钢产量的年增长速度接近30%。目前，我国冷弯型钢生产企业集中分布在长三角、珠三角和环渤海地区。产品主要应用于公路建设、钢结构、汽车制造、集装箱、铁道车辆、钢模板与脚手架、桥梁、电器柜、悬挂输送机、电缆桥架、货架、电梯导轨、龙骨钢等方面，涵盖了国民经济95个行业的绝大多数。冷弯型钢行业目前已经发展成为产值数千亿元，从业人员百万的国民经济重要行业。
三、中国冷弯型钢行业发展中的问题
1.品种少、产量低
2011年，我国粗钢产量达7.5亿吨，但冷弯型钢产量占钢产量的比例不足2%，而发达国家冷弯型钢占钢产量的10%～20%。我国冷弯型钢行业产品开发和市场开拓明显不足，一些有潜力的应用领域还远未被开发出来，如钢结构、钢板桩、输电铁塔等领域，且同质化倾向严重。据中国钢铁工业协会2008年度调查，用钢量最集中的建筑、机械、汽车、农用车、造船、铁道、集装箱7个相关产业在冷弯型钢方面使用比例很低，应用水平不足发达国家平均水平的20%。仅以钢材用量占我国钢产量56.1%的建筑业为例分析，就可略见一斑。建筑业中的钢结构制造业，2010年时冷弯型钢使用量约为156万吨，占钢结构用钢总量的6%，与国际平均水平15%的比例都相差甚远，更不要说美国70%的水平了。显现出我国冷弯型钢的产业基础薄弱，与发达国家相比存在着较大的差距，严重制约了冷弯型钢行业的健康发展。
2.同质化严重，优质产品开发不足
我国冷弯型钢产品品种很少，尚不能完全满足市场需要。一旦某企业开发出某种产品且效益比较好，业内业外的部分企业就会一哄而上，进行同质化竞争，大打价格战，拼命降低生产成本，从而大幅度降低了产品品质。而一些技术难度较大，要求高强度、高伸长率及综合性能优异的产品则又缺乏研究开发的热情。冷弯型钢企业在资金、人才、技术、装备等方面的弱势，也决定了产品档次。国内中小企业的冷弯型钢产品主要是C型钢、Z型钢、方矩管、彩钢瓦等低端建筑型材，具有较高技术含量，为专业领域配套的高精度、高钢级、高等级、超厚超薄，超大超小的冷弯型钢产品，很多企业还不能制造。
3.冷弯型钢标准严重匮乏
工业发达国家都有着相对完整的冷弯型钢产品标准。因为他们有着多年冷弯型钢生产的历史和经验，又经历了多次的修订，其产品标准都比较完善，而且技术指标也比较先进。因为冷弯型钢生产技术发展的不平衡，各国之间的标准水平也有差异。一般来说，英国的开口冷弯型钢标准要求最为严格;德国的闭口(空心)冷弯型钢标准技术水平最高;日本的冷弯型钢标准品种分类较细。冷弯型钢在我国应用领域很多，但产品标准、规范很不完善,标准数量严重匮乏，极大地制约了冷弯型钢产品的生产和推广应用。
4.冷弯型钢专用钢材的开发严重滞后
当前，原材料也存在很大的问题。例如，钢材尺寸公差、头尾公差大、镰刀弯严重、材质不稳定，同一个钢号不同厂生产性能不同，磷、硫杂质含量都远远高于国外。特别是专业化钢种的开发还不能满足用户要求，例如，结构方矩管专用钢中国没有，而高强度、高塑性的细化晶粒钢、纯净钢，质量差距仍然存在。
5.基础研究薄弱、自主创新能力不强
现阶段，我国技术创新主要还处在吸收、模仿和集成阶段，原始创新、自主创新的东西还很少。对基础研究、工艺研究重视不够。国产冷弯型钢设备简单，技术装备落后，机组装备不配套。现有的生产装备难以生产高品质和有特殊要求的产品。冷弯型钢与普通钢结构相比还有很多特殊情况,例如，冷弯效应、板件的局部屈曲和超屈曲及材质要求等,因此，这类结构还有许多技术问题有待进一步深入研究。我国冷弯型钢行业在技术装备方面借助了国外很多技术经验，但没有自己的品牌，没有自己的科技创新，也没有完整的产品体系。很多新技术成果尚在孵化阶段，缺乏经验，有待于完善和提高。
6.地域分布严重不均
长三角、珠三角、渤海湾3个沿海经济区集中了中国冷弯型钢生产企业的80%。全国32个省、自治区、直辖市中，有半数是空白，特别是京广线以西，不少省、自治区、直辖市甚至连一台冷弯机组都没有。东北是中国的老工业基地，也是中国焊管和冷弯型钢的发源地之一，可是冷弯型钢发展速度远远落后于沿海地区，为了建造钢结构厂房，很多省市只能不远千里到江苏省、山东省、河北省去采购冷弯型钢。
四、冷弯型钢行业分会的基本职能
由于历史的原因，中国冷弯型钢企业以非公有经济成分的中小企业为多数，即使大型央企中的冷弯型钢生产厂也一般被称之为“非钢产业”，发声分贝数低。冷弯型钢行业作为战略性新兴产业的重要性还尚未得到政府相关管理部门和社会的广泛认可，下游用户对冷弯型钢行业信息的了解严重匮乏，在很大程度上制约了冷弯型钢行业健康顺利的发展。中国钢结构协会冷弯型钢分会应该起着沟通政府、冷弯型钢企业和市场间桥梁和纽带作用，作为为行业服务、咨询、沟通、监督、公正、自律、协调的社会中介组织，理应发挥更大的作用，促进冷弯型钢行业的健康快速发展。
中国科学院国情研究中心对行业协会基本职能的解读应该最为贴切，共归结为以下八项：一是代表职能：代表行业全体企业的共同利益;二是沟通职能：作为政府与企业之间的桥梁，向政府传达企业的共同要求，同时协助政府制定和实施行业发展规划、产业政策、行政法规和有关法律;三是协调职能：制定并执行行规行约和各类标准，协调同行业之间的经营行为;四是监督职能：对行业产品和服务质量、竞争手段、经营作风进行严格监督，维护行业信誉，鼓励公平竞争，打击违法、违规行为;五是公正职能：受政府委托，进行资格审查、签发证照、如市场准入资格认证，发放产地证、质量检验证、生产许可证和进出口许可证等等;六是统计职能：对本行业的基本情况进行统计、分析并发布结果;七是研究职能：开展对本国行业国内外发展情况的基础调查，研究本行业面临的问题，提出建议、出版刊物，供企业和政府参考;八是狭义的服务职能，如信息服务、教育与培训服务、咨询服务、举办展览、组织会议等等。中国钢结构协会冷弯型钢分会的核心工作应该围绕上述八条为冷弯型钢企业服务。
五、冷弯型钢行业分会的几项重要工作
根据上面对行业协会基本职能的认知，我们将重点工作集中于逐步完善分会基本功能，以便为行业的健康发展奠定基础，近期开展的重要工作有：
1.编制并发布“中国冷弯型钢行业‘十二五’发展规划”
中国冷弯型钢产业已经成为一个产值数千亿元、从业人员超百万、产品基本涵盖国民经济各领域的重要行业。加强与政府部门的沟通，强化社会对冷弯型钢行业的认知度，完善行业分会为企业服务的功能，“中国冷弯型钢行业‘十二五’发展规划”的制订就是其重要体现。作为中国冷弯型钢行业在近5年或更长时间内步入良性、可持续发展的指导性文件，为上级领导机关制定宏观政策和实施有效管理提供科学决策依据。配合国家相关部委“十二五”发展规划中对冷弯型钢产品需求、新型高强材料开发应用、结构轻量化技术推广应用、运载工具节能降耗，以及各工业部门节能减排课题的完成，以期为更多的冷弯型钢企业争取节能减排、研发创新等资金和政策的扶持。一年来，通过冷弯型钢行业十余家重点企业的参与、50余人不懈的工作，第一份“中国冷弯型钢行业发展规划”终于完成。尽管可能还有这样或那样的不足，这份“发展规划”还是为行业的发展提供了重要的指导性意见，为政府支持冷弯型钢企业的发展提供了依据，也为社会和用户行业认知冷弯型钢行业提供了渠道。
作者系北京科技大学教授、中国钢结构协会冷弯型钢分会理事长