[发明专利]一种低成本耐腐蚀螺纹钢筋的制造方法

说明书

一种低成本耐腐蚀螺纹钢筋的制造方法，采用含有一定Cr、Ni、Cu、V、Mo含量的低合金钢废料或返回料作为电弧炉冶炼原料进行冶炼，降低了合金加入量及相应的合金化成本，同时采用电弧炉冶炼其能耗显著低于高炉加转炉的冶炼能耗。另外在轧制过程取消了加热炉，利用连铸方坯所带自身热量完成轧制，大幅度降低了生产成本。采用本发明工艺制造的螺纹钢筋，其屈服强度大于500MPa，抗拉强度大于600MPa，断后伸长率大于23％，根据YB/T 4367‑2014的检测方法，耐腐蚀性能较普通HRB400钢筋提高了30％‑50％。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金领域，尤其涉及一种低成本耐腐蚀螺纹钢筋的制造方法。

背景技术

螺纹钢是重要的建筑材料，广泛应用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设，是现代建筑的核心材料之一。现有的螺纹钢筋主要包括HRB335(20MnSi)、HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)、HRB500等三个牌号，其设计思想是在钢中添加Nb、V、Ti等合金元素提高钢的强度。另一方面，螺纹钢由于锈蚀造成耐久度下降的问题日趋严重，尤其在沿海地区以及海洋工程、沼泽地工程等特定环境下普通螺纹无法满足其使用寿命的要求，尤其目前建筑用材多数采用海沙，其中富含大量的氯离子，在显微缺陷及夹杂物位置，氯离子可迅速穿透腐蚀基体对钢材进行侵蚀，降低钢材使用寿命，不锈钢钢筋虽可以解决这些问题，但由于其造价昂贵，无法在建筑中大面积使用，因此，在提高钢筋耐腐蚀性能的同时降低其成本成为研究重点。

从公开的资料看，目前的研究一般通过向钢中加入Cr、Ni、Cu、P、Mo、Sn、Ti、Nb、Re等合金元素提高螺纹钢的耐腐蚀性，采取的工艺路线主要为转炉－精炼－方坯连铸－加热－控轧－控冷，这种工艺采用铁水冶炼成钢水后配加合金的冶炼模式，同时后续采用加热炉对铸坯进行加热，虽然产品质量较为稳定，但成本相对较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种低成本耐腐蚀螺纹钢筋的制造方法，采用含有一定Cr、Ni、Cu、V、Mo含量的低合金钢废料或返回料作为电弧炉冶炼原料进行冶炼，降低了合金加入量及相应的合金化成本，同时采用电弧炉冶炼其能耗显著低于高炉加转炉的冶炼能耗。另外在轧制过程取消了加热炉，利用连铸方坯所带自身热量完成轧制，大幅度降低了生产成本。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种低成本耐腐蚀螺纹钢筋的制造方法，具体方法如下：

1)所述螺纹钢筋包含按照质量百分比计算的如下组分：碳0.16％-0.2％、硅0.5％-0.8％、锰0.4％-0.7％、磷≤0.03％、硫≤0.02％、铬0.7％-1.0％、镍0.1％-0.3％、铜0.3％-0.5％、钒0.02％-0.04％、氮≤0.01％、钼0.01％-0.03％，以及余量的铁和杂质；

2)利用电弧炉熔化耐腐蚀螺纹钢生产所用的专用废钢，加入石灰及精炼渣造渣材料，保证炉渣碱度在2.0以上；当废钢完全熔化后，利用底吹氩气对钢液进行搅拌，并加入金属铝对钢水进行脱氧，此后检测钢水的化学成分，根据检测结果相应加入硅铁、锰铁、铬铁、金属镍、金属铜、钒铁、钼铁完成钢水成分调整，使得钢水成分满足钢种要求，利用电弧加热对钢水进行升温，当温度高于1590℃时向钢包内出钢；

3)将钢包运至浇注平台，当钢水温度为1540℃-1550℃开始浇注，浇注过程采用保护浇注，严格控制钢水增氮量，利用方坯连铸机将钢水浇注成方坯，保证出铸机后方坯表面温度大于1100℃；

4)方坯不经过加热炉直接进行轧制，保证开轧温度为1050℃-1100℃，终轧温度980℃-1050℃，上冷床温度为880℃-940℃；

所述专用废钢为低合金钢废料或返回料，废钢中含有Cr、Ni、Cu、V、Mo各元素中的一种或几种。

所述专用废钢中各化学元素的含量不高于钢种中对应元素含量的上限值。