[发明专利]建筑用HPB300热轧直条钢筋及其制备

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种建筑用HPB300热轧直条钢筋及其制备，属于金属材料加工与成型技术领域。

背景技术

混凝土用热轧光圆钢筋是建筑行业使用量最大的钢铁材料之一，主要作为混凝土建筑工程中的箍筋、配筋使用。近年来，随着我国国民经济和建筑行业的快速发展，热轧钢筋产量大幅增长，2011年热轧光圆钢筋产量达1.2亿吨，占钢产量的18%，但目前市场上生产和使用的热轧钢筋大多还是HPB235级的光圆钢筋，强度等级低，资源和能源消耗严重。为了加快我国建筑用钢材升级换代，更好地促进两型社会构建，2011年实施的GB50010-2010《混凝土结构设计规范》明确提出：取消HPB235级光圆钢筋，代之HPB300级光圆钢筋；此外，调整了钢筋的应用范围，纵向受力钢筋可采用HPB300钢筋，箍筋宜采用HPB300钢筋。

按照混凝土结构设计规范采用的钢筋强度设计值计算，HPB300钢筋和HPB235钢筋相比，设计抗拉强度值提高了近14%，同比可节约钢材用量10%～15%；由于单位面积的面筋密度减小，大大提高了混凝土工程的布筋和捆扎效率，更有利于混凝土的浇灌作业，同时大大降低钢筋维护成本和更新费用。目前我国热轧光圆钢筋产量达1.2亿吨，若全部采用HPB300替代HPB235，每年可节约钢材用量1500万吨以上，具有巨大的社会和经济效益，符合国家两型社会的发展需求。“十二五”期间，我国将大力开展高强度减量化用钢生产，促进建筑用钢升级换代，“减量化”用钢将成为趋势，这将有力推动HPB300热轧光圆钢筋的生产。

目前中国专利数据库中涉及热轧钢筋的技术方案较多，但尚无涉及HPB300热轧直条钢筋技术方案申请件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建筑用HPB300热轧直条钢筋及其制备方法，且所生产的钢筋具有强度高、塑韧性好、抗震性能优异、高温耐火性能好等特点，综合性能优异。

本发明提供的建筑用HPB300热轧直条钢筋，经过下列工艺步骤制备：

A、钢水冶炼：将铁水、废钢及生铁加入LD氧气转炉后，进行常规顶底复合吹炼，按常规量加入石灰、白云石、菱镁球进行造渣，控制终点碳≥0.05wt%，出钢温度小于1670 ℃，出钢前按1.0kg/t_钢的量，向钢包底部加入石灰；出钢时全程底吹氩，控制氩气流量为30～50NL/min，当钢包钢水量大于1/4时，依次向钢包中加入下列物质：按1.0～1.5kg/t_钢的量，加入下列质量比的硅钙钡复合脱氧剂：Si 26.5wt%, Ca 12.5wt%, Ba 9.5 wt%；按1.4～3.1kg/t_钢的量，加入C含量为7.5wt%、Cr含量为58.5wt%的高碳铬铁；按6.4～10.2kg/t_钢的量，加入Mn含量为66.5wt%、Si含量为 17.5wt%的硅锰合金；按2.0～4.0kg/t_钢的量，加入Si含量为 73.5wt%的硅铁，并在钢包钢水量达到3/4时加完，以进行脱氧合金化；出钢完毕后，对钢水吹氩4～5分钟，以促进钢水中夹杂物的上浮并排除，改善钢水洁净度；吹氩结束后，按1.0kg/t_钢的量，向钢包内加入常规覆盖剂后，送连铸工序；

B、钢水浇铸：在中间包温度为1535～1545℃，拉速为2.7～2.9m/min，二冷比水量为2.0～2.3L/kg的条件下，将步骤A的钢水连铸成钢坯；

C、钢坯轧制：将步骤B的钢坯送入均热段温度为1100～1150℃的加热炉中，加热60～80分钟，在钢坯开轧温度为980～1010℃，速度为0.8～1.4m/s的轧制条件下，粗轧5～6个道次；在速度为3.5～4.6 m/s的轧制条件下，中轧5～6个道次；在冷却水量为20～30m³/h条件下控冷2～3秒；在速度为11.5～14.5m/s、精轧温度为800～850℃的条件下，精轧4～5个道次，将精轧钢材自然空冷至室温，即获得化学成份如下的建筑用HPB300热轧直条钢筋：

C：0.15～0.22wt%，Si：0.20～0.40 wt%，Mn：0.45～0.70 wt%，      

Cr：0.10～0.20wt%，S≤0.045 wt%，P≤0.045 wt%，           

其余为Fe及不可避免的不纯物。