[发明专利]一种具有分层结构的盘螺氧化铁皮的生成控制方法

说明书

本发明属于轧钢技术领域，具体涉及一种具有分层结构的盘螺氧化铁皮的生成控制方法。钢坯先加热，再分别经过粗中、预精轧变形；控制到达精轧机和mini轧机的温度，mini轧机轧速进行轧制；控制吐丝温度，关闭首台斯太尔摩风机，开启第2～9台风机并打开所有风冷线保温罩，延长盘螺在950～1000℃温度段氧化铁皮生成及变性时间，控制最后一台风机末盘螺的温度、斯太尔摩辊道各段速度。本发明方法在保证盘螺力学性能的同时，使其表面氧化铁厚度提高，分层结构为外层Fe₃O₄层、内层FeO层，Fe₃O₄层与氧化铁皮总厚度比0.28～0.32，基体依附性好、不易脱落、连续均匀分布，保证其外观质量、使用寿命及可靠性。

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，具体涉及一种具有分层结构的盘螺氧化铁皮的生成控制方法，具体的说是一种基于高速盘螺生产线、通过控轧控冷生产工艺，来改善盘螺HRB400氧化铁皮生成结构的方法。

背景技术

高螺纹钢筋锈蚀一直是个难以克服的技术问题，特别是采用轧间穿水及轧后控冷工艺生产的螺纹钢筋，更是普遍存在这一现象。螺纹钢筋锈蚀引起钢筋混凝土结构的过早破坏已成为世界各国普遍关注的一大问题。

钢在常温中的生锈是氧化的结果，在现实生活中随处可见，常温环境中，氧化速度非常慢，当温度达到200℃～300℃时就会在钢的表面生成薄薄的一层氧化铁皮。随着温度继续升高氧化的速度也随之加快，当温度达到950℃以上时，氧化开始剧烈进行，当温度达到1300℃以后时，氧化铁皮就开始熔化，这时的氧化速度更为剧烈。氧化过程是氧化性气体(O₂、CO₂、H₂O、SO₂等)与钢的表层铁进行化学反应的结果。

螺纹钢筋锈蚀总是从横肋、纵肋或剪切断口开始，逐渐覆盖整个钢筋表面。螺纹钢钢筋表面氧化铁皮的构成在长度方向不均匀，比表面积大，会加速化学及电化学反应。FeO具有良好的加工剥离性和基体依附性，Fe₃O₄致密性好且具有较好的保护作用，Fe₂O₃是我们常见铁锈的成分，容易和空气中的水和氧气发生进一步氧化，加速金属的锈蚀面积和深度，因此，需要尽量控制Fe₂O₃层的生成。采用轧间穿水及轧后控冷工艺生产的螺纹钢筋要想提高抗锈蚀能力，首先就要从表面氧化铁皮的整体厚度、分层结构、基体依附性、连续性及均匀性出发，对轧制工艺及控冷工艺进行探索优化。螺纹钢筋具有良好结构的表面氧化铁皮将大幅度提高其在室外存储、运输、使用过程中的寿命和可靠性。因此，需要一种特殊结构的盘螺HRB400氧化铁皮生成控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以控制盘螺HRB400氧化铁皮生成结构的控轧控冷方法，核心是采用mini轧机高温高速控轧+轧后水箱控制吐丝温度+特殊的斯太尔摩控冷方式来获得一种特殊的表面氧化铁分层结构，该结构的氧化铁皮厚度达10～20μm，分层结构为外层3～7μmFe₃O₄层、内层为7～15μmFeO层，Fe₃O₄层厚度与氧化铁皮总厚度的比值控制在0.28～0.32，基体依附性好、不易脱落、连续均匀分布，将盘螺室外存储、运输过程的抗生锈周期在阴雨天气仍然可保证在45天以上，保证其外观质量、使用寿命及可靠性。

为了达到上述技术目的，本发明提供了一种特殊结构的盘螺HRB400氧化铁皮生成控制方法，钢坯加热、控制轧制、吐丝成圈、轧后控冷，具体工艺步骤如下：

(1)钢坯在蓄热式加热炉730～1220℃的温度环境中加热150～200min；

(2)钢坯出加热炉之后，以910～1080℃分别经过粗中、预精轧变形；

(3)通过调节水箱水流量，使钢坯到达精轧机的温度控制在900～940℃；