[发明专利]高强抗震钢筋HRB400E的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢筋的生产，该方法尤其适用于电炉或转炉生产抗震钢筋HRB400E钢种上。 

背景技术

建筑用带肋钢筋，分为普通钢筋和抗震钢筋两种，钢筋按屈服强度特征值又可分为335、400、500级，国内市场主要以HRB335即335MPa级的钢筋为主，其中400MPa及以上级别的钢筋只占建筑钢产量的40％，在工业和信息化部下发的《钢铁工业“十二五”发展规划》质量目标中提出了将400MPa（HRB400）及以上的高强螺纹钢筋比例提高到80％以上，这样将增加400MPa及以上钢筋的消费量；用400MPa及以上级别的钢筋替代低级别的钢筋，可实现节约钢材12％以上，对建设节约型社会具有意义。 

本发明是根据原有的生产设备和工艺条件，在普通建筑钢筋的基础上对成分进行重新设计生产抗震钢筋，使该钢获得更优良的强度和韧性指标，满足国家抗震减灾的国标需求。 

发明内容

本发明的目的在于：提供高强度级别的抗震钢筋生产方法，既科学又合理，使钢材品质得到提升，有重要的生产实用价值。 

本发明的目的是这样实现的：高强抗震钢筋HRB400E的生产方法，以转炉为例，分步骤实施； 

步骤一冶炼：高炉铁水由行车吊运至转炉内，转炉冶炼供氧压力0.80-0.90MPa,流量101000-11200m³/h，供氧强度3.0－4.0Nm³/t·min；氧枪枪位控制：前期控制在1100－1150mm，中期1250－1350mm；造渣控制：初渣碱度为1.5-2.2，终渣碱度为2.8～3.5，碱度R＝CaO／SiO₂；石灰渣料以计算公式分批加入，第一批渣料在冶炼开始时加入，加量为总量的1／2～1/3；第二批石灰渣料的加入在供氧2.5－4分钟后开始加入，渣料加完，保持3-6分钟的冶炼时间；白云石在冶炼开始时一次性加入；污泥球或铁矿石，在冶炼前期一次性加入，加量100-200kg；转炉出钢温度为1620-1670℃，此时终点[C]含量小于0.20%，[P]含量小于0.025%；[S]含量小于0.040％； 

其中石灰加入量的计算公式： 

此时石灰有效CaO％＝CaO％－R×SiO₂％； 

其中白云石加入量：白云石量t＝1.45×铁水量t×[铁水硅含量－0.50％＋1％]； 

步骤二脱氧合金化：转炉出钢当钢水出至1/3时加入合金；其中先加硅锰合金或锰铁24kg/t，后加硅铁3.5kg/t、钒氮合金0.55kg/t，钢水出至3/4时加完合金；之后加入终脱氧剂Si-Ca-Ba 0.5-1kg/t进行钢水终脱氧；钢包全程底吹氩，吹氩搅拌氩气压力0.2～0.35Mpa；吹氩时间控制在4-6min； 

步骤三连铸浇注： 

浇铸时结晶器内钢水液位波动小于15mm；水口浸入钢液深度在70～100mm；换水口前4-5分钟加保护渣，以渣液面微红为结束，连铸浇注时中间包钢水温度控制在1540-1510℃； 

步骤四控制轧制和冷却： 

①合金轧后析出、固溶、细晶，炉膛温度在1250℃±15℃，时间60-80分钟，出钢温度在1020－1080℃； 

②控制精轧温度为1000－1020℃，终轧温度为940－1000℃。 

本发明方法采用硅锰合金进行合金化，并加入微量的VN合金元素对钢进行强化，钒微合金化主要是通过V（C,N）来影响低合金高强度钢的组织结构和性能的，由于V（C,N）在铁素体中的溶解度比在奥氏体中的溶解度小很多，随着相变的进行，在一定的条件下，V（C,N）在相界析出，由于析出V（C,N）是细小弥散的，所以钒微合金化钢可以起到沉淀强化的作用，使得钢材屈服强度和抗拉强度提升；另外部分V（C,N）可以在高温时析出，对奥氏体的边界起固定作用，从而阻止奥氏体晶界的移动，阻止原始奥氏体晶粒的长大以及抑制轧制过程中的奥氏体再结晶后的晶粒长大，同时VN诱导晶内铁素体利用微细夹杂为非自发形核核心，在细小的奥氏体晶粒内诱发铁素体，从而得到细小的铁素体组织，使钢筋钢晶粒细化。在钒微合金钢中，氮具有独特的效果，氮含量的增加能够得到更细、更多的V(C、N)质点；沉淀强化和晶粒细化效应得到明显增加，在氮存在的情况下，所需要的钒量更少，即可获得理想的屈服强度；本方法技术路线合理，效果显著，有独到之处，彰显技术进步。 

具体实施方式

本发明结合实施例作进一步说明。