一種屈服強度≧400MPa級的VN鋼筋的生產方法
2023-05-10 17:16:31
專利名稱：一種屈服強度≧400MPa級的VN鋼筋的生產方法
技術領域：
本發明涉及鋼筋的生產方法，具體屬於屈服強度400MPa級至500MPa級的VN鋼筋的生產方法。
背景技術：
目前國外有美國、德國等國家採用VN合金生產螺紋鋼，合金加入方法為在出鋼過程中連同脫氧合金化合金料一起加入，其合金加入量只對電爐、轉爐冶煉工藝給出了成分波動範圍，沒有按規格組距細分合金加入量。國內有攀鋼、馬鋼、首鋼等廠家採用VN合金生產螺紋鋼，合金加入方法都是在 HRB335的基礎上加入0. 5 0. 6kg/t (HRB400)或1. 0 1. 2kg/t (HRB500)，合金加入方法為在出鋼過程中連同脫氧合金化合金料一起加入；其規格組距為Φ 10 Φ 25、Φ 28 Φ32，加熱溫度及終軋溫度與普通碳素結構鋼相同，基本能滿足標準要求。不足在於①其規格組距細分不夠充分；②加熱溫度允許的波動範圍在1150°C 1280°C，當溫度偏下限時，VN合金溶解不充分，不能達到細化晶粒的效果；當溫度偏上限時，成品晶粒粗大化，強度達不到標準要求；③當終軋溫度在1000°C以上時，成品表面易出現薄膜狀氧化鐵皮，影響用戶使用。
發明內容
本發明的目的在於解決目前在生產屈服強度大於400MPa級的VN鋼筋中，存在VN 收得率低，鋼筋表面質量不能滿足要求等不足，提供一種減少合金揮發，提高VN合金的回收率、性能穩定、提高成品表面質量的一種屈服強度> 400MPa級的VN鋼筋的生產方法。實現上述目的的技術措施一種屈服強度彡400MPa級的VN鋼筋的生產方法，其步驟1)在轉爐中裝入鐵水，按照轉爐總容積的85 90%裝入，並控制鐵水中的磷重量百分比P彡0. 12%，硫的重量百分比S彡0.05% ；2)向轉爐中加入廢鋼，其按照轉爐總容積的10 15%加入；3)常規吹氧；4)對鋼包進行常規烘烤；5)將加入的VN16合金裝入普通質量碳素結構鋼製作的容器中並密封后置入到鋼包中，加入量屈服強度在400MPa級且其鋼筋直徑在12 20毫米，加入量為0. 48 0. 53 公斤/噸鋼，鋼筋直徑為22 32毫米，加入量為0. 58 0. 63公斤/噸鋼；屈服強度在500MPa級且其鋼筋直徑在12 20毫米時，加入量為0. 98 1. 03公斤/噸鋼，鋼筋直徑為22 32毫米時，加入量為1. 18 1. 23公斤/噸鋼；6)出鋼當鋼水溫度達到1620 1690°C且C的重量百分比在0. 06 0. 10%時開始出鋼，當出鋼到總容積的1/3時，進行脫氧合金化；在出鋼到總容積的2/3時，脫氧合金化結束；
7)進行吹氬或氮氣攪拌，時間至少在4分鐘；8)連鑄成方坯； 9)將鑄坯加熱到1200°C 1250°C，加熱時間根據鑄坯厚度·4 5分鐘/釐米控制；10)鋼坯出加熱爐後，進行常規的高壓水除磷；11)進行軋制，控制開軋溫度在1080 1150°C ；12)軋後進行穿水冷卻，冷卻後的溫度控制在850 900°C ；13)進行剪切、包裝及檢驗，待用。本發明由於採用細分規格組距、VN合金採用普通質量碳素結構鋼製的容器加入、 將鑄坯加熱到1200 1250°C及在精軋成品出口為穿水冷卻的工藝方式，能使VN16合金回收率由原來的90. 18%提高到93. 75% ；屈服強度波動範圍(以HRB500為例)由500 630MPa縮小到515 630MPa，從而使VN鋼筋的力學性能穩定性能更好；能使鋼筋表面薄膜狀氧化鐵皮被消除，提高產品表面質量，滿足用戶要求；並在保證鋼筋性能的前提下，能降低生產成本。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明的VN鋼筋生產方法作進一步的詳細說明實施例1生產屈服強度為HRB400級，鋼筋直徑14毫米，其熔煉化學組分及重量百分比為 C 0. 23%, Mn 1. 45%, Si 0. 63%, P 0. 023%, S 0. 036%, V 0. 039%, Ceq 0. 48 ；試驗條件在70t轉爐，其步驟1)在70噸轉爐中裝入總容積的89%的鐵水，即裝入鐵水量為62. 3噸，並控制鐵水中的磷重量百分比P在0. 110%，硫的重量百分比S在0. 047% ；2)向70噸轉爐中加入總容積的11%廢鋼，即7. 7噸；3)常規吹氧；4)對鋼包進行常規烘烤；5)將加入的VN16合金裝入普通質量碳素結構鋼製作的容器中並密封后置入70噸鋼包中，加入量其鋼筋直徑為14毫米，加入量按照0. 50公斤/噸鋼；6)出鋼鋼水溫度達到1620 1630°C且控制C的重量百分比在0. 06%時開始出鋼；當出鋼到總容積的1/3時，進行脫氧合金化；在出鋼到總容積的2/3時，脫氧合金化結束；7)進行吹氬攪拌，時間在5分鐘；8)連鑄成截面尺寸為15釐米· 15釐米的方坯；9)將厚度為15釐米的方鑄坯加熱到1200 1205°C，加熱時間15釐米· 4分鐘 /釐米=60分鐘；10)鋼坯出加熱爐後，進行常規的高壓水除磷；11)進行軋制，控制開軋溫度在1080 1085°C ；12)軋後進行穿水冷卻，冷卻後的溫度控制在850°C ；13)進行剪切、包裝及檢驗，待用。
實施例2 生產屈服強度為HRB400級，鋼筋直徑25毫米，其熔煉化學組分及重量百分比為C 0. 22 %, Mn 1. 40 %, Si 0. 57 %, P 0. 034 %, S 0. 033 %, V 0. 046 %, Ceq
0. 47 ；試驗條件在35t轉爐，其步驟1)在35噸轉爐中裝入總容積的87%的鐵水，即裝入鐵水量為30. 45噸，並控制鐵水中的磷重量百分比P在0. 120%，硫的重量百分比S在0. 049% ；2)向35噸轉爐中加入總容積的13%廢鋼，即4. 55噸；3)常規吹氧；4)對鋼包進行常規烘烤；5)將加入的VN16合金裝入普通質量碳素結構鋼製作的容器中並密封后置入35噸鋼包中，加入量其鋼筋直徑為25毫米，加入量按照0. 60公斤/噸鋼；6)出鋼鋼水溫度達到1675 1685°C且控制C的重量百分比在0. 07%時開始出鋼；當出鋼到總容積的1/3時，進行脫氧合金化；在出鋼到總容積的2/3時，脫氧合金化結束；7)進行吹氮氣攪拌，時間在4. 2分鐘；8)連鑄成截面尺寸為20釐米· 20釐米的方坯；9)將厚度為15釐米的方鑄坯加熱到1210 1215°C，加熱時間20釐米· 4. 2分鐘/釐米=84分鐘；10)鋼坯出加熱爐後，進行常規的高壓水除磷；11)進行軋制，控制開軋溫度在1090 1095°C ；12)軋後進行穿水冷卻，冷卻後的溫度控制在865°C ；13)進行剪切、包裝及檢驗，待用。實施例3生產屈服強度為HRB400級，鋼筋直徑18毫米，其熔煉化學組分及重量百分比為C 0. 23 %, Mn 1. 35 %, Si 0. 57 %, P 0. 031 %, S 0. 030 %, V 0. 038 %, Ceq 0. 46 ；試驗條件在35t轉爐，其步驟1)在35噸轉爐中裝入總容積的85. 2%的鐵水，即裝入鐵水量為29. 82噸，並控制鐵水中的磷重量百分比P在0. 115%，硫的重量百分比S在0. 048% ；2)向35噸轉爐中加入總容積的14. 8%廢鋼，即5. 18噸;3)常規吹氧；4)對鋼包進行常規烘烤；5)將加入的VN16合金裝入普通質量碳素結構鋼製作的容器中並密封后置入35噸鋼包中，加入量其鋼筋直徑為18毫米，加入量按照0. 50公斤/噸鋼；6)出鋼鋼水溫度達到1630 1640°C且控制C的重量百分比在0. 07%時開始出鋼；當出鋼到總容積的1/3時，進行脫氧合金化；在出鋼到總容積的2/3時，脫氧合金化結束；7)進行吹氬攪拌，時間在4. 2分鐘；8)連鑄成截面尺寸為15釐米· 15釐米的方坯；
9)將厚度為15釐米的方鑄坯加熱到1215 1220°C，加熱時間15釐米·4. 15分鐘/釐米=62. 5分鐘；10)鋼坯出加熱爐後，進行常規的高壓水除磷；11)進行軋制，控制開軋溫度在1090 1095°C ；12)軋後進行穿水冷卻，冷卻後的溫度控制在875°C ； 13)進行剪切、包裝及檢驗，待用。實施例4生產屈服強度為HRB500級，鋼筋直徑16毫米，其熔煉化學組分及重量百分比為 C 0. 22%, Mn 1. 36%, Si 0. 54%, P 0. 028%, S 0. 030%, V 0. 076%, Ceq 0. 45 ；試驗條件在70t轉爐，其步驟1)在70噸轉爐中裝入總容積的86. 5%的鐵水，即裝入鐵水量為60. 55噸，並控制鐵水中的磷重量百分比P在0. 105%，硫的重量百分比S在0. 049% ；2)向35噸轉爐中加入總容積的13. 5%廢鋼、即9. 45噸；3)常規吹氧；4)對鋼包進行常規烘烤；5)將加入的VN16合金裝入普通質量碳素結構鋼製作的容器中並密封后置入70噸鋼包中，加入量其鋼筋直徑為16毫米，加入量按照1. 00公斤/噸鋼；6)出鋼鋼水溫度達到1630 1640°C且控制C的重量百分比在0. 06%時開始出鋼；當出鋼到總容積的1/3時，進行脫氧合金化；在出鋼到總容積的2/3時，脫氧合金化結束；7)進行吹氬攪拌，時間在4. 2分鐘；8)連鑄成截面尺寸為15釐米· 15釐米的方坯；9)將厚度為15釐米的方鑄坯加熱到1215 1220°C，加熱時間彡15釐米· 4. 3 分鐘/釐米=65分鐘；10)鋼坯出加熱爐後，進行常規的高壓水除磷；11)進行軋制，控制開軋溫度在1090 1095°C ；12)軋後進行穿水冷卻，冷卻後的溫度控制在855°C ；13)進行剪切、包裝及檢驗，待用。實施例5生產屈服強度為HRB500級，鋼筋直徑32毫米，其熔煉化學組分及重量百分比為C 0. 25 %, Mn 1. 36 %, Si 0. 57 %, P 0. 025 %, S 0. 023 %, V 0. 090 %, Ceq 0. 50 ；試驗條件在35t轉爐，其步驟1)在35噸轉爐中裝入總容積的90%的鐵水，及裝入鐵水量為31. 5噸，並控制鐵水中的磷重量百分比P在0. 095%，硫的重量百分比S在0. 042% ；2)向35噸轉爐中加入總容積的10%廢鋼，即3. 5噸；3)常規吹氧；4)對鋼包進行常規烘烤；5)將加入的VN16合金裝入普通質量碳素結構鋼製作的容器中並密封后置入35噸鋼包中，加入量其鋼筋直徑為32毫米，加入量按照1. 22公斤/噸鋼；6)出鋼鋼水溫度達到1635 1645°C且控制C的重量百分比在0. 07%時開始出鋼；當出鋼到總容積的1/3時，進行脫氧合金化；在出鋼到總容積的2/3時，脫氧合金化結束；7)進行吹氬攪拌，時間在4. 2分鐘；8)連鑄成截面尺寸為20釐米· 20釐米的方坯；9)將厚度為20釐米的方鑄坯加熱到1220 1225°C，加熱時間20釐米· 4. 3分鐘/釐米=86分鐘；10)鋼坯出加熱爐後，進行常規的高壓水除磷；11)進行軋制，控制開軋溫度在1100 1105°C ；12)軋後進行穿水冷卻，冷卻後的溫度控制在880°C ；13)進行剪切、包裝及檢驗，待用。表1為實施例1-3即HRB400檢測結果；表2為實施例4-5即HRB500檢測結果。表1 實施例1-3即HRB400檢測結果
權利要求
1. 一種屈服強度≥400MPa級的VN鋼筋的生產方法，其步驟1)在轉爐中裝入鐵水，按照轉爐總容積的85 90%裝入，並控制鐵水中的磷重量百分比P彡0.12%，硫的重量百分比S彡0. 05% ；2)向轉爐中加入廢鋼，其按照轉爐總容積的10 15%加入；3)常規吹氧；4)對鋼包進行常規烘烤；5)將加入的VN16合金裝入普通質量碳素結構鋼製作的容器中並密封后置入到鋼包中，加入量屈服強度在400MPa級且其鋼筋直徑在12 20毫米，加入量為0. 48 0. 53公斤/噸鋼，鋼筋直徑為22 32毫米，加入量為0. 58 0. 63公斤/噸鋼；屈服強度在500MPa級且其鋼筋直徑在12 20毫米時，加入量為0. 98 1. 03公斤/ 噸鋼，鋼筋直徑為22 32毫米時，加入量為1. 18 1. 23公斤/噸鋼；6)出鋼當鋼水溫度達到1620 1690°C時開始出鋼，並控制C的重量百分比在 0. 06 0. 10% ；當出鋼到總容積的1/3時，進行脫氧合金化；在出鋼到總容積的2/3時，脫氧合金化結束；7)進行吹氬或氮氣攪拌，時間至少在4分鐘；8)連鑄成方坯；9)將鑄坯加熱到1200 1250°C，加熱時間根據鑄坯厚度·4 5分鐘/釐米控制；10)鋼坯出加熱爐後，進行常規的高壓水除磷；11)進行軋制，控制開軋溫度在1080 1150°C；12)軋後進行穿水冷卻，冷卻後的溫度控制在850 900°C；13)進行剪切、包裝及檢驗，待用。
全文摘要
本發明涉及屈服強度≥400MPa級的VN鋼筋的生產方法。其步驟在轉爐中裝入轉爐總容積的85～90％的鐵水；向轉爐中加入轉爐總容積的10～15％的廢鋼；常規吹氧；對鋼包進行烘烤；將加入的VN16合金裝入普通質量碳素結構鋼製作的容器中並密封后置入到鋼包中軋後進行穿水冷卻；剪切、包裝及檢驗，待用。本發明使VN16合金回收率提高，VN鋼筋的力學性能穩定性能更好，產品表面質量得到提高，滿足用戶要求，能降低生產成本。
文檔編號C21C5/28GK102220449SQ20111015123
公開日2011年10月19日 申請日期2011年6月7日 優先權日2011年6月7日
發明者呂婷婷, 吳衛明, 夏金魁, 尹志香, 張青山, 方建紅, 朱兆順, 王志衡, 盛細剛, 蔡利群, 黃斌, 黃海玲 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司