CN101920271B - Hrb400钢筋的控轧控冷生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种HRB400钢筋的控轧控冷生产工艺，其特征在于：150×150×6000mm或165×165×6000mm的连铸坯经过三段连续推钢式加热炉加热后轧制，开轧温度控制在1050~1150℃，终轧温度控制在930~970℃，轧制成φ10~φ32mm的热轧带肋钢筋，在终轧后设置三段水冷器，最终水冷后的温度为680~760℃，通过冷却→复热→冷却→复热→冷却来调节各种规格热轧带肋钢筋的冷却速率，以获得所需的索氏体，使钢筋强韧化；本发明在保证钢筋的综合力学性能前提下，可以显著降低主要合金的用量，大幅度降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种HRB400钢筋的控轧控冷生产工艺，适用于钢铁冶金技术领域。
背景技术
现有生产HRB400钢筋的常规做法是加入微量合金元素：钒、铌、钛等来增强强度和塑性，而微量合金元素的价格较高，因此生产成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种HRB400钢筋的控轧控冷生产工艺，该工艺通过控制开轧温度、变形量以及终轧后冷却来增强钢筋的强度和塑性，降低生产成本。
本发明的特征在于：一种HRB400钢筋的控轧控冷生产工艺，150×150×6000mm或165×165×6000mm的连铸坯经过三段连续推钢式加热炉加热后轧制，开轧温度控制在1050~1150℃，终轧温度控制在930~970℃，轧制成φ10~φ32mm的热轧带肋钢筋，在终轧后设置三段水冷器，最终水冷后的温度为680~760℃，通过冷却→复热→冷却→复热→冷却来调节各种规格热轧带肋钢筋的冷却速率，以获得所需的索氏体，使钢筋强韧化。
所述的三段连续推钢式加热炉的预热段温度控制在700~900℃，加热段温度控制在1100~1300℃，均热段温度控制在1100~1250℃，钢坯出炉温度控制在1100~1200℃。
φ10~φ12mm的热轧带肋钢筋采用三切分轧制，φ14~φ18mm的热轧带肋钢筋采用二切分轧制，φ20~φ32mm的热轧带肋钢筋采用单线轧制。
所述HRB400钢筋的控轧控冷生产工艺制得的钢筋的化学成分(重量%)为C：0.17~0.23%，Si：0.40~0.60%,Mn：1.00~1.30%，P≤0.040%，S≤0.040%，其余基本上是Fe。
HRB400钢筋的控轧控冷生产工艺制得的钢筋表层的金相组织为回火马氏体+贝氏体，心部的金相组织为珠光体＋铁素体＋少量贝氏体。
本发明的优点：该工艺通过控轧控冷来增强钢筋的强度和塑性，而不是加入微量合金元素来达到增强钢筋的强度和塑性的目的，且微量合金元素的价格较高，因此可以大幅度地降低生产成本，可以实现批量工业化生产。
具体实施方式
150×150×6000mm或165×165×6000mm的连铸坯经过三段连续推钢式加热炉加热后轧制成φ10~φ32mm的热轧带肋钢筋，炉子有效面积6.8×28.5㎡，燃料为热胀发生炉煤气，通过电器自动控制各烧咀空煤气量和烟道闸阀开度，实现各段温度和炉内气氛的全自动化控制，预热段温度控制在700~900℃，加热段温度控制在1100~1300℃，均热段温度控制在1100~1250℃，钢坯出炉温度控制在1100~1200℃，出钢采用顶杆机械自动控制。
开轧温度控制在1050~1150℃，终轧温度控制在930~970℃，轧线实行17架轧机全连轧，其中初轧5架φ580闭口式轧机，初轧后所设的1#飞剪是曲柄式切头飞剪，中轧6架φ460闭口式轧机，中轧后所设的2#飞剪是回转式切头切尾飞剪，精轧6架φ370短应力轧机，精轧后所设的3#飞剪是曲柄回转组合式倍尺飞剪，1#、2#、3#飞剪都具有事故碎断功能，φ10~φ12mm的热轧带肋钢筋采用三切分轧制，φ14~φ18mm的热轧带肋钢筋采用二切分轧制，φ20~φ32mm的热轧带肋钢筋采用单线轧制。
在精轧机后设置三个水冷器，通过冷却→复热→冷却→复热→冷却来调节各种规格热轧带肋钢筋的冷却速率，以获得所需的索氏体，依靠轧后快速冷却带来的相变强化和细晶强化使钢筋强韧化，将钢筋生产线上钢筋的上冷床温度由原来的850~110℃降低到680~970℃。根据车间的实际设备间距，三个水冷器采用的布置方式：1#、2#水冷器设置在精轧机与3#飞剪之间的19.8m空当内，间距2.8m，每个水冷器长均为7m，剩余的3m空当则为在水冷器与轧机和水冷器与3#飞剪安装导卫装置各留1.5m空当。两个水冷器之间的空当为控制3#飞剪的热金属检测器留有余地，同时也作为1#水冷器冷却后短暂复热之用。3#水冷器设置在3#飞剪至冷床的87.2m空当内，在3#飞剪后35m处，3#水冷器长7m，为了保证钢筋能顺利进入3#水冷器，在其前部设有夹送辊。由3#飞剪至3#水冷器的复热距离为35m，φ20~φ32mm钢筋复热2.3~3.5s后，经3#水冷器冷却，并在余下的45.2m带裙板的辊道上经3~4.5s均温后，进入冷床空冷。φ10~φ18mm螺纹钢筋由于采用切分轧制，1#、2#水冷器冷却强度已满足要求，再加上3#飞剪的切后多线可能搭接，冷却不均，故不再经3#水冷器，而由空过槽直接上冷床冷却。
该HRB400钢筋的控轧控冷生产工艺制得的钢筋的化学成分(重量%)为C：0.17~0.23%，Si：0.40~0.60%，Mn：1.00~1.30%，P≤0.040%，S≤0.040%，Ceq≤0.52%，符合GB1499.2-2007 HRB400的标准。该生产工艺制得的钢筋表层的金相组织为回火马氏体+贝氏体，其厚度最厚处约2.0mm，最薄处约0.2mm，平均约1.0mm；心部的金相组织为珠光体＋铁素体＋少量贝氏体。该生产工艺在低C、Si、Mn的基础上，通过冶炼、轧制和控制冷却工艺的精心控制，保证钢筋成品在低S、P等杂质元素含量情况下，获得良好的金相组织，从而保证低合金、低碳当量、高强度和优良的焊接性能。所制得的HRB400钢筋的综合性能完全满足国家标准要求，如表1所示。
表1 产品力学性能及工艺性能检测结果。
该HRB400钢筋的控轧控冷工艺，在保证产品综合力学性能前提下，显著降低了主要合金用量，大幅度降低了生产成本，通过计算发现，吨钢锰铁合金消耗平均降低了6kg、硅铁合金消耗平均降低了3kg，吨钢综合成本降低了98.5元。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (5)
1.一种HRB400钢筋的控轧控冷生产工艺，其特征在于：150×150×6000mm或165×165×6000mm的连铸坯经过三段连续推钢式加热炉加热后轧制，开轧温度控制在1050~1150℃，终轧温度控制在930~970℃，轧制成φ10~φ32mm的热轧带肋钢筋，在终轧后设置三段水冷器，最终水冷后的温度为680~760℃，通过冷却→复热→冷却→复热→冷却来调节各种规格热轧带肋钢筋的冷却速率，以获得所需的索氏体，使钢筋强韧化。
2.根据权利要求1所述的HRB400钢筋的控轧控冷生产工艺，其特征在于：所述的三段连续推钢式加热炉的预热段温度控制在700~900℃，加热段温度控制在1100~1300℃，均热段温度控制在1100~1250℃，钢坯出炉温度控制在1100~1200℃。
3.根据权利要求1所述的HRB400钢筋的控轧控冷生产工艺，其特征在于：φ10~φ12mm的热轧带肋钢筋采用三切分轧制，φ14~φ18mm的热轧带肋钢筋采用二切分轧制，φ20~φ32mm的热轧带肋钢筋采用单线轧制。
4.根据权利要求1所述的HRB400钢筋的控轧控冷生产工艺，其特征在于：所述HRB400钢筋的控轧控冷生产工艺制得的钢筋的化学成分(重量%)为C：0.17~0.23%，Si：0.40~0.60%,Mn：1.00~1.30%，P≤0.040%，S≤0.040%，其余是Fe。
5.根据权利要求1所述的HRB400钢筋的控轧控冷生产工艺，其特征在于：所述HRB400钢筋的控轧控冷生产工艺制得的钢筋表层的金相组织为回火马氏体+贝氏体，心部的金相组织为珠光体＋铁素体＋少量贝氏体。
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