CN102220449B - 一种屈服强度400MPa级的VN钢筋的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及屈服强度≥400MPa级的VN钢筋的生产方法。其步骤：在转炉中装入转炉总容积的85～90％的铁水；向转炉中加入转炉总容积的10～15％的废钢；常规吹氧；对钢包进行烘烤；将加入的VN16合金装入普通质量碳素结构钢制作的容器中并密封后置入到钢包中轧后进行穿水冷却；剪切、包装及检验，待用。本发明使VN16合金回收率提高，VN钢筋的力学性能稳定性能更好，产品表面质量得到提高，满足用户要求，能降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及钢筋的生产方法，具体属于屈服强度400MPa级至500MPa级的VN钢筋的生产方法。
背景技术
目前国外有美国、德国等国家采用VN合金生产螺纹钢，合金加入方法为：在出钢过程中连同脱氧合金化合金料一起加入，其合金加入量只对电炉、转炉冶炼工艺给出了成分波动范围，没有按规格组距细分合金加入量。
国内有攀钢、马钢、首钢等厂家采用VN合金生产螺纹钢，合金加入方法都是在HRB335的基础上加入0.5～0.6kg/t（HRB400）或1.0～1.2kg/t（HRB500），合金加入方法为：在出钢过程中连同脱氧合金化合金料一起加入；其规格组距为：φ10～φ25、φ28～φ32，加热温度及终轧温度与普通碳素结构钢相同，基本能满足标准要求。不足在于：①其规格组距细分不够充分；②加热温度允许的波动范围在1150℃～1280℃，当温度偏下限时，VN合金溶解不充分，不能达到细化晶粒的效果；当温度偏上限时，成品晶粒粗大化，强度达不到标准要求；③当终轧温度在1000℃以上时，成品表面易出现薄膜状氧化铁皮，影响用户使用。
发明内容
本发明的目的在于解决目前在生产屈服强度大于400MPa级的VN钢筋中，存在VN收得率低，钢筋表面质量不能满足要求等不足，提供一种减少合金挥发，提高VN合金的回收率、性能稳定、提高成品表面质量的一种屈服强度≧400MPa级的VN钢筋的生产方法。
实现上述目的的技术措施：
一种屈服强度400MPa级的VN钢筋的生产方法，其步骤：
1）在转炉中装入铁水，按照转炉总容积的85～90%装入，并控制铁水中的磷重量百分比P≤0.12%，硫的重量百分比S≤0.05%；
2）向转炉中加入废钢，其按照转炉总容积的10～15%加入；
3）常规吹氧；
4）对钢包进行常规烘烤；
5）将加入的VN16合金装入普通质量碳素结构钢制作的容器中并密封后置入到钢包中，加入量：屈服强度在400MPa级且其钢筋直径在12～20毫米，加入量为0.48～0.53公斤/吨钢，钢筋直径为22～32毫米，加入量为0.58～0.63公斤/吨钢；
6）出钢：当钢水温度达到1620～1690℃且C的重量百分比在：0.06～0.10%时开始出钢，当出钢到总容积的1/3时，进行脱氧合金化；在出钢到总容积的2/3时，脱氧合金化结束；
7）进行吹氩或氮气搅拌，时间至少在4分钟；
8）连铸成方坯；
9）将铸坯加热到1200℃～1250℃，加热时间根据铸坯厚度·4～5分钟/厘米控制；
10）钢坯出加热炉后，进行常规的高压水除磷；
11）进行轧制，控制开轧温度在1080～1150℃；
12）轧后进行穿水冷却，冷却后的温度控制在850～900℃；
13）进行剪切、包装及检验，待用。
本发明由于采用细分规格组距、VN合金采用普通质量碳素结构钢制的容器加入、将铸坯加热到1200～1250℃及在精轧成品出口为穿水冷却的工艺方式，能使VN16合金回收率由原来的90.18%提高到93.75%；屈服强度波动范围(以HRB500为例)由500～630MPa缩小到515～630MPa，从而使VN钢筋的力学性能稳定性能更好；能使钢筋表面薄膜状氧化铁皮被消除，提高产品表面质量，满足用户要求；并在保证钢筋性能的前提下，能降低生产成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的VN钢筋生产方法作进一步的详细说明：
实施例1
生产屈服强度为HRB400级，钢筋直径14毫米，其熔炼化学组分及重量百分比为：C：0.23%，Mn：1.45%，Si：0.63%，P：0.023%，S：0.036%，V：0.039%，Ceq：0.48；试验条件在70t转炉，其步骤：
1）在70吨转炉中装入总容积的89%的铁水，即装入铁水量为62.3吨，并控制铁水中的磷重量百分比P在0.110%，硫的重量百分比S在0.047%；
2）向70吨转炉中加入总容积的11%废钢，即7.7吨；
3）常规吹氧；
4）对钢包进行常规烘烤；
5）将加入的VN16合金装入普通质量碳素结构钢制作的容器中并密封后置入70吨钢包中，加入量：其钢筋直径为14毫米，加入量按照0.50公斤/吨钢；
6）出钢：钢水温度达到1620～1630℃且控制 C的重量百分比在0.06%时开始出钢；当出钢到总容积的1/3时，进行脱氧合金化；在出钢到总容积的2/3时，脱氧合金化结束；
7）进行吹氩搅拌，时间在5分钟；
8）连铸成截面尺寸为15厘米·15厘米的方坯；
9）将厚度为15厘米的方铸坯加热到1200～1205℃，加热时间：15厘米·4分钟/厘米=60分钟；
10）钢坯出加热炉后，进行常规的高压水除磷；
11）进行轧制，控制开轧温度在1080～1085℃；
12）轧后进行穿水冷却，冷却后的温度控制在850℃；
13）进行剪切、包装及检验，待用。
实施例2
生产屈服强度为HRB400级，钢筋直径25毫米，其熔炼化学组分及重量百分比为：
C：0.22%，Mn：1.40%，Si：0.57%，P：0.034%，S：0.033%，V：0.046%，Ceq：0.47；试验条件在35t转炉，其步骤：
1）在35吨转炉中装入总容积的87%的铁水，即装入铁水量为30.45吨，并控制铁水中的磷重量百分比P在0.120%，硫的重量百分比S在0.049%；
2）向35吨转炉中加入总容积的13%废钢，即4.55吨 ；
3）常规吹氧；
4）对钢包进行常规烘烤；
5）将加入的VN16合金装入普通质量碳素结构钢制作的容器中并密封后置入35吨钢包中，加入量：其钢筋直径为25毫米，加入量按照0.60公斤/吨钢；
6）出钢：钢水温度达到1675～1685℃且控制 C的重量百分比在0.07%时开始出钢；当出钢到总容积的1/3时，进行脱氧合金化；在出钢到总容积的2/3时，脱氧合金化结束；
7）进行吹氮气搅拌，时间在4.2分钟；
8）连铸成截面尺寸为20厘米·20厘米的方坯；
9）将厚度为15厘米的方铸坯加热到1210～1215℃，加热时间：20厘米·4.2分钟/厘米=84分钟；
10）钢坯出加热炉后，进行常规的高压水除磷；
11）进行轧制，控制开轧温度在1090～1095℃；
12）轧后进行穿水冷却，冷却后的温度控制在865℃；
13）进行剪切、包装及检验，待用。
实施例3
生产屈服强度为HRB400级，钢筋直径18毫米，其熔炼化学组分及重量百分比为：
C：0.23%，Mn：1.35%，Si：0.57%，P：0.031%，S：0.030%，V：0.038%，Ceq：0.46；试验条件在35t转炉，其步骤：
1）在35吨转炉中装入总容积的85.2%的铁水，即装入铁水量为29.82吨，并控制铁水中的磷重量百分比P在0.115%，硫的重量百分比S在0.048%；
2）向35吨转炉中加入总容积的14.8%废钢，即5.18吨；
3）常规吹氧；
4）对钢包进行常规烘烤；
5）将加入的VN16合金装入普通质量碳素结构钢制作的容器中并密封后置入35吨钢包中，加入量：其钢筋直径为18毫米，加入量按照0.50公斤/吨钢；
6）出钢：钢水温度达到1630～1640℃且控制 C的重量百分比在0.07%时开始出钢；当出钢到总容积的1/3时，进行脱氧合金化；在出钢到总容积的2/3时，脱氧合金化结束；
7）进行吹氩搅拌，时间在4.2分钟；
8）连铸成截面尺寸为15厘米·15厘米的方坯；
9）将厚度为15厘米的方铸坯加热到1215～1220℃，加热时间：15厘米·4.15分钟/厘米=62.5分钟；
10）钢坯出加热炉后，进行常规的高压水除磷；
11）进行轧制，控制开轧温度在1090～1095℃；
12）轧后进行穿水冷却，冷却后的温度控制在875℃；
13）进行剪切、包装及检验，待用。
实施例4
生产屈服强度为HRB500级，钢筋直径16毫米，其熔炼化学组分及重量百分比为：C：0.22%，Mn：1.36%，Si：0.54%，P：0.028%，S：0.030%，V：0.076%，Ceq：0.45；试验条件在70t转炉，其步骤：
1）在70吨转炉中装入总容积的86.5%的铁水，即装入铁水量为60.55吨，并控制铁水中的磷重量百分比P在0.105%，硫的重量百分比S在0.049%；
2）向35吨转炉中加入总容积的13.5%废钢、即9.45吨；
3）常规吹氧；
4）对钢包进行常规烘烤；
5）将加入的VN16合金装入普通质量碳素结构钢制作的容器中并密封后置入70吨钢包中，加入量：其钢筋直径为16毫米，加入量按照1.00公斤/吨钢；
6）出钢：钢水温度达到1630～1640℃且控制 C的重量百分比在0.06%时开始出钢；当出钢到总容积的1/3时，进行脱氧合金化；在出钢到总容积的2/3时，脱氧合金化结束；
7）进行吹氩搅拌，时间在4.2分钟；
8）连铸成截面尺寸为15厘米·15厘米的方坯；
9）将厚度为15厘米的方铸坯加热到1215～1220℃，加热时间≥：15厘米·4.3分钟/厘米=65分钟；
10）钢坯出加热炉后，进行常规的高压水除磷；
11）进行轧制，控制开轧温度在1090～1095℃；
12）轧后进行穿水冷却，冷却后的温度控制在855℃；
13）进行剪切、包装及检验，待用。
实施例5
生产屈服强度为HRB500级，钢筋直径32毫米，其熔炼化学组分及重量百分比为：
C：0.25%，Mn：1.36%，Si：0.57%，P：0.025%，S：0.023%，V：0.090%，Ceq：0.50；试验条件在35t转炉，其步骤：
1）在35吨转炉中装入总容积的90%的铁水，及装入铁水量为31.5吨，并控制铁水中的磷重量百分比P在0.095%，硫的重量百分比S在0.042%；
2）向35吨转炉中加入总容积的10%废钢，即3.5吨；
3）常规吹氧；
4）对钢包进行常规烘烤；
5）将加入的VN16合金装入普通质量碳素结构钢制作的容器中并密封后置入35吨钢包中，加入量：其钢筋直径为32毫米，加入量按照1.22公斤/吨钢；
6）出钢：钢水温度达到1635～1645℃且控制 C的重量百分比在0.07%时开始出钢；当出钢到总容积的1/3时，进行脱氧合金化；在出钢到总容积的2/3时，脱氧合金化结束；
7）进行吹氩搅拌，时间在4.2分钟；
8）连铸成截面尺寸为20厘米·20厘米的方坯；
9）将厚度为20厘米的方铸坯加热到1220～1225℃，加热时间：20厘米·4.3分钟/厘米=86分钟；
10）钢坯出加热炉后，进行常规的高压水除磷；
11）进行轧制，控制开轧温度在1100～1105℃；
12）轧后进行穿水冷却，冷却后的温度控制在880℃；
13）进行剪切、包装及检验，待用。
表1为实施例1—3即HRB400检测结果；
表2为实施例4—5即HRB500检测结果。
表1 实施例1—3即HRB400检测结果
表2 实施例4—5即HRB500检测结果：
本发明适用于使用GB/T20567《钒氮合金》中规定的各种牌号的合金，实施例仅为列举；也同样适用于其它吨位的转炉。
Claims (1)
1.一种屈服强度400MPa级的VN钢筋的生产方法，其步骤：
1）在转炉中装入铁水，按照转炉总容积的85～90%装入，并控制铁水中的磷重量百分比P≤0.12%，硫的重量百分比S≤0.05%；
2）向转炉中加入废钢，其按照转炉总容积的10～15%加入；
3）常规吹氧；
4）对钢包进行常规烘烤；
5）将加入的VN16合金装入普通质量碳素结构钢制作的容器中并密封后置入到钢包中，加入量：屈服强度在400MPa级且其钢筋直径在12～20毫米，加入量为0.48～0.53公斤/吨钢，钢筋直径为22～32毫米，加入量为0.58～0.63公斤/吨钢；
6）出钢：当钢水温度达到1620～1690℃时开始出钢，并控制 C的重量百分比在：0.06～0.10%；当出钢到总容积的1/3时，进行脱氧合金化；在出钢到总容积的2/3时，脱氧合金化结束；
7）进行吹氩或氮气搅拌，时间至少在4分钟；
8）连铸成方坯；
9）将铸坯加热到1200～1250℃，加热时间根据铸坯厚度·4～5分钟/厘米控制；
10）钢坯出加热炉后，进行常规的高压水除磷；
11）进行轧制，控制开轧温度在1080～1150℃；
12）轧后进行穿水冷却，冷却后的温度控制在850～900℃；
13）进行剪切、包装及检验，待用。
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